Самодельные измерительные приборы. Прибор для проверки стабилитронов, схема Самодельные приборы для проверки стабилитронов схемы

Представленный здесь прибор - это стабилитронометр для тестирования значения напряжения неизвестного стабилитрона. - это радиоэлектронный компонент, который поддерживает постоянное напряжение на его контактах, причём напряжение источника Vs должно быть больше, чем собственное напряжение стабилитрона Vz , а ток ограничивается с помощью сопротивления Rs , чтоб его текущее значение всегда было меньше, чем его максимальная мощность.

Радиолюбители и все те, кто хорошо дружит с электроникой знают, что задача нахождения стабилитрона с нужными характеристиками (рабочим напряжением) скучная и кропотливая. Случается, что нужно перебрать очень много разных экземпляров, пока не найдётся нужное значение Vz. Проверка состояния стабилитрона обычно делается с помощью обычной шкалы мультиметра для измерения диодов, этот тест дает нам точное представление о состоянии компонента, но не дает нам определить значение Vz. В общем тестер стабилитронов это действительно удобный прибор, когда мы хотим быстро выяснить значение напряжения Vz.

Параметры прибора

  • Питание 220 В.
  • Цифровая индикация Vz
  • Меряет стабилитроны на напряжения от 1 В до 50 В
  • Два токовых режима - 5 мА и 15 мА

Схема устройства для проверки стабилитронов

Как видно, схема проста. Напряжение с трансформатора с двумя вторичными обмотками 24V, выпрямляется и фильтруется для получения постоянного напряжения около 80 В, затем поступает на стабилизатор напряжения, образованный элементами (R1, R2, D1, D2 и Q1), который снижает напряжение до 52V, чтобы избежать превышения максимального предела рабочего напряжения микросхемы LM317AHV .

Обратите внимание на буквенный индекс микросхемы. У LM317AHV входное напряжение, в отличии от LM317T , может достигнуть максимума 57V.

На LM317AHV собран генератор постоянного тока, куда добавлен выключатель (S2) совместно с резистором (R4), чтобы выбрать два тестовых режима (5 мА и 15 мА) в качестве источника тока для испытуемого стабилитрона.

Измерение напряжения стабилизации стабилитронов до 40В было рассмотрено в статье « ?», а чтобы проверить высоковольтный стабилитрон (ВВС), нужен источник высокого напряжения (ВН). Напряжение стабилизации ВВС, применяемых радиолюбителем в своих конструкциях, может иметь величину до 200В и более. Это уже довольно опасное напряжение. Измерительный ток при проверке ВВС небольшой (5 – 15мА), но при касании щупов, находящихся под напряжением, может вызвать неприятные ощущения, проверено и не раз.

Смертельным для человека является ток величиной 100 мА (0,1 А) переменного тока (0,3А постоянного тока). Так что будьте внимательны и осторожны при работе с устройством. Напряжение стабилизации ВВС будем проверять с помощью несложной схемы, приведенной на рисунке:

Микросхема серии 555 включена по типовой схеме автогенератора. Резисторами R1, R2 и конденсатором С1 задаётся частота импульсов. Импульсы напряжения с вывода 3 через конденсатор С2 подаются на обмотку 1 повышающего трансформатора ТV1. Напряжение на выходе трансформатора зависит от количества витков вторичной обмотки. Диод VD1 выпрямляет импульсное напряжение вторичной обмотки трансформатора. Выпрямленное напряжение заряжает конденсатор С4 примерно до 200В. Переключатель S2 служит для выбора измерительного тока, который задаётся резисторами R3 и R4. Переключателем S1 можно изменять величину напряжения, подаваемого на стабилитрон. Если отвод от обмотки трансформатора не предусматривается, то этот переключатель не устанавливается. Проверяемый стабилитрон VDx подключается к зажимам Х1 и Х2. Контактами К1 и К2 устройство подсоединяется к гнёздам мультиметра, включённого в режим измерения постоянного напряжения.

Питание приставки осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 5В до 12В. Пропорционально с изменением напряжения питания будет изменяться выходное напряжение. Так при 5В выходное напряжение было 84В, при 9В – 203В, а при 12В – 303В. Частота импульсов напряжения на выводе 3 микросхемы составила 9-10 кГц при номиналах резисторов и конденсатора, указанных на схеме.


Конструктивно приставка выполнена аналогично рассмотренной в статье « ?». Отличие только в наличии повышающего трансформатора. Трансформатор TV1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 23мм. Первичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭВ диаметром 0,3–0,4мм. Вторичная (повышающая обмотка) – 250–300 витков провода ПЭВ диаметром 0,2–0,3мм. При намотке витки равномерно распределяются по кольцу. Кому лень заниматься намоткой обмоток, можно применить стандартные согласующие трансформаторы от переносных радиоприёмников или малогабаритные трансформаторы, применяемые в радиотрансляционных громкоговорителях. Обмотку с низким сопротивлением подключаем к выходу микросхемы, а обмотку с высоким сопротивлением используем в качестве повышающей. Проверял, работает нормально. Но есть нюанс. Так как сердечники этих трансформаторов изготовлены из стали, то эффективно работать на высокой частоте, да ещё в импульсном режиме они не могут. Необходимо выбрать другие номиналы частотозадающих резисторов и конденсатора, чтобы понизить частоту примерно до 1000Гц. В этом случае надо воспользоваться для расчёта частотозадающей цепи на NE555.

Для сборки устройства необходимы следующие радиокомпоненты:

Микросхема NE555 или её аналог КР1006ВИ1;
- резисторы R1 – 7k5, R2 – 3k, R3 – 22k, R4 – 10k;
- конденсаторы C1 – 100n, C2 – 1m, C3 – 10m*315V, C4,C5– 100n, C6 – 470m*16V;
- диод VD1 – 1N4007;
- переключатели – любые малогабаритные.

При монтаже в первую очередь устанавливаем перемычку, затем резисторы, диод, конденсаторы. Соблюдайте полярность при установке диода и электролитических конденсаторов. Трансформатор устанавливаем после того, как проверим работу схемы без него, проконтролировав наличие импульсов напряжения на выводе 3 микросхемы с помощью осциллографа, частотомера или мультиметра. Напряжение должно быть в пределах 1,7…2,0В, а частота – 8…10кГц. Устанавливаем трансформатор и проверяем величину напряжения на повышающей обмотке, не подключая её к диоду. Если измеренное напряжение составляет 160…180В, то у вас всё получилось, устройство должно работать в соответствии с его назначением. Окончательно производим сборку схемы и можно приступать к измерению напряжения стабилизации высоковольтных стабилитронов.

Вид собранного устройства сверху

Добрый день. Предлагаю вашему вниманию простой тестер, для проверки стабилитронов. Если проверить диод или переход биполярного транзистора можно обычным мультиметром, с функцией прозвонки диодов, то узнать напряжение стабилизации стабилитрона можно лишь подав на него напряжение достаточной величины. Однако у многих стабилитронов рабочее напряжение более 30-ти вольт (например кс527 и т.д.), что исключает возможность использовани простого блока питания. Да и для низковольтных стабилитронов есть риск вывести его из строя, превысив при испытании его предельно допустимый ток. Поэтому сборка данного устройства вполне оправдана.

Принципиальная схема тестера:

Основой его является step-up преобразователь на микросхеме МС34063, который преобразует 9вольт в 45 вольт. Далее стоит резистор на 15К который ограничивает выходной ток до 3-х миллиамер, чтобы не сжечь тестируемый элемент, далее стоит вольтметр для измерения напряжения падающего на элементе, и чтобы было удобнее пользоватся - кнопка с двумя группами контактов для изменения полярности на выходных клемах. Данным тестером пользуюсь больше года, так как действительно очень удобно.


Им можно проверять не только напряжение стабилизации стабилитронов, но и исправность светодиододов, обычных диодов, резисторы, лапы накаливания, ТЕНы и катушки на предмет обрыва, или дорожки на печатной плате на наличие
замыкания.

Давно снимал видео на тему тестера для стабилитронов, устройство довольно популярно и пользуется спросом среди радиолюбителей, поэтому решил написать эту статью.

В отличие от ранее указанного ролика, в этом проекте использованы готовые модули из Китая, что облегчает сборку.

Итак для начала о компонентах, забегая вперед скажу, что затрат всего на пару долларов, а все ссылки на покупку нужных компонентов будут в конце статьи.

Понадобиться нам повышающий DC-DC конвертор на базе микросхемы MT3608.

Плата позволяет получить выходное напряжение 28-30 Вольт, минимальное входное напряжение 2-2,5Вольт.

Вторая платка тоже из китая, это контроллер заряда для одной банки литий-ионного аккумулятора с защитой, построен на базе микросхемы TP4056.

Литий ионный аккумулятор, подойдет любой стандарт, хоть от мобильного телефона.

В моем же варианте аккумулятор заменен на перезаряжаемые никель-металл-гидридный аккумулятор, батарейки стандарта ААА, взял 3 штуки, потом подключил последовательно, в итоге получил аналог одной банки литий-ионного аккумулятора. Обусловлено такое решение ограниченным пространством в корпусе.

Сам корпус решил сделать компактным, донором послужил дешевый power bank за доллар, позже корпус местами подточил, чтобы начинка влезла.

Нам также нужен мини цифровой вольтметр, в моем случае этот вольтметр измеряет напряжение до 32-х вольт, и не имеет третьего провода (измерительный), т.е. подключается напрямую к источнику питания, в нашем случае к стабилитрону, чтобы измерить напряжение стабилизации последнего.

Нужно помнить, что вольтметр потребляет некоторый ток, поэтому, чтобы не перегружать стабилитрон, желательно использовать вольтметр с тремя проводками - два провода питания и один для измерителя.
Именно мой вольтметр легко переделать под три провода, китайцы просто замкнули плюс питания с измерительным проводом.

Кстати, для работы таких вольтметров нужно напряжение не мене 4-х вольт, для того, чтобы показания были корректными, минимальное напряжение питания должно быть в районе 4,5-5 вольт, максимальное - 32 вольта, поэтому вольтметр питается напрямую с выхода повышающего преобразователя, напряжение аккумулятора недостаточно.

В связи с этим наш прибор может тестировать стабилитроны, напряжение стабилизации которых не более 30 вольт.

Выключатель или кнопка без фиксации, на любой ток, нужна кнопка для включения прибора, тест занимает пару секунд.

Электролитический конденсатор вольт на 50 с емкостью от 10 до 47мкФ, он подключается на выход преобразователя и предназначен для сглаживания пульсаций, это нужно для корректной работы вольтметра.

Резистор 2кОм, нужен для ограничения тока через стабилитрон, иначе последний сгорит. Расчет этого резистора делается исходя из нескольких величин, именно для нашего случая нужен резистор от 2-х до 2,2кОм, мощность 0,25ватт.

Панелька беспаечного монтажа для микросхем в корпусе DIP8, DIP14 или DIP16, особой разницы нет.

В эту панельку ставиться тестируемый стабилитрон.

Итак, модуль повышающего преобразователя на микросхеме MT3608 как уже сказал, может обеспечить максимальное выходное напряжение 28-30В, которое легко можно поднять до 40В.

Смотрим на схему модули этой платки. Видим постоянный резистор подключенный последовательно с подстроечным.

А теперь выпаиваем и на его место ставим перемычку.

Следующим делом подаем на вход платы напряжение около 4-х вольт, имитируя подключенный литиевый аккумулятор, на выход платы подключаем мультиметр, потом и вращаем подстроечный резистор 10 шагов против часовой стрелки.
Должен заметить, что только после 10 шагов модуль начнет повышать напряжение (да, странно, но это не я придумал). Потом смело вращаем подстроечник до напряжение в 35 вольт, после 35 вращаем крайне аккуратно и медленно пока мультиметр не покажет напряжение в 40 Вольт, если повышать дальше, мгновенно растет ток потребления и микросхема сгорит (случится это при напряжении 45-50 Вольт).
Таким образом, наша плата на 30 вольт стала выдавать целых 40вольт, но я крайне не советую так поступать, лучше оставить все как есть.

Дело за малым, собираем все по схеме.

Выключатель был установлен сбоку, панелька и вольтметр были расположены на задней крышке, которая теперь стала лицевой панелью.

Долгое время использовал такой пробник стабилитронов. У него только один единственный недостаток - необходимо наличие стационарной телефонной линии, ибо питается он от неё, от её 50 вольт с уникальным током в 20 миллиампер. Очевидно, что напряжение линии покрывает всю обозримую линейку вольтажа применяющихся в практике радиолюбителей стабилитронов. Слов нет как удобно.

Но вот телефона не стало, а потребность в измерениях осталась, пришлось делать новый пробник, схема при этом подверглась изменениям только в плане количества задействованных электронных компонентов, причём в сторону уменьшения. Питание пробника будет осуществляться от лабораторного БП с регулируемым выходным напряжением 0 - 30 вольт.

В набор необходимого для изготовления входят:

  • конденсатор на 22 нФ, резистор 2,4 МОм / 0,5 Вт, резистор 10 кОм / 2 Вт
  • две крышки и горлышко от любой подходящей пластиковой ёмкости
  • пара соединительных контактов, пара сетевых штырей и гайки с винтами М4

В крышках шилом протыкаются отверстия, в одной на расстоянии 19 мм друг от друга и в них устанавливаются штыри, в другой на произвольном расстоянии для соединительных контактов. Электронные компоненты соединяются между собой пайкой (смотрите на фото и схему).

Компонентная сборка устанавливается по месту, крепиться при помощи гаек. Одна из крышек закручивается по резьбе, втора надевается «в натяг» на противоположную сторону горлышка (получается подобие защёлки, надо только правильно подрезать края - «поймать» необходимый диаметр). И не забываем организовать подвод питания.

На верхнюю крышку корпуса готового пробника ставим информационные наклейки и им можно пользоваться. Схема пробника и метод проверены пятью годами эксплуатации. Это именно тот случай, когда изделие характеризуют поговоркой «и дёшево и сердито». Время необходимое на его изготовление составляет не более часа.

Как пользоваться пробником

Порядок пользования пробником следующий: пробник вставляется штырями в соответствующие гнёзда мультиметра, предел измерения выбирается «20» или «200» вольт постоянного тока в зависимости от ожидаемого напряжения стабилизации стабилитрона. Далее идёт подключение к источнику постоянного тока, лучший вариант блок питания с регулировкой выходного напряжения от нуля и током до 1 ампера. Правильно ставим на контакты тестируемый стабилитрон, не спеша увеличиваем выходное напряжение и смотрим на дисплей мультиметра. Там и увидим напряжение стабилизации интересующего нас стабилитрона. Но всё получиться, даже если и нет регулируемого блока питания, можно использовать обычные батарейки, подключая их последовательно до достижения необходимого напряжения.