Прибор для проверки стабилитронов, стабисторов и высоковольтных диодов

Большинство цифровых мультиметров снабжены функцией проверки диодов и транзисторов.  Несмотря на это, многие дефекты так и не удаётся зарегистрировать. Так, при проверке диода на утечку или обрыв, требуется высокое напряжение и возможность регулировать ток. Те же условия нужны для проверки стабилитронов. Предлагаемый автором простой прибор  позволяет измерять напряжение стабилизации стабилитронов и во многих случаях выявлять внутренние дефекты.


 

Устройство состоит из удвоителя напряжения и управляемого стабилизатора тока. Удвоитель напряжения собран на трансформаторе TR1, диодах VD1, VD2 и конденсаторах С1 и С2. Резисторы R1 и R2 выравнивают напряжения на конденсаторах С1 и С2. Стабилизатор тока выполнен на элементах VT1, R3, R4, C4 и микросхеме опорного источника напряжения DA1. Выходной ток определяется соотношением: I=(VREF–VBE)/R, где напряжение опорного источника 2,5 вольт, напряжение падения на переходе база-эмиттер 0,6 вольт, а сопротивление R принимает два значения – 556 Ом и 56 Ом.  В нашем случае, минимальное значение тока составляет 3,4 мА, а максимальное 34 мА.

Скачать архив представленной схемы в формате spl

Для управления токовой схемой используется отдельный трансформатор TR2. Выпрямленное диодами VD3 и VD4 напряжение вторичной обмотки фильтруется конденсатором С3 и через ограничительный резистор R5 подаётся на питание микросхемы DA1. Резистор R5 также обеспечивает необходимый базовый ток транзистора VT1. Конденсатор С4 предотвращает самовозбуждение микросхемы DA1.

Нижнее по схеме положение переключателя S1 устанавливает прибор в режим измерения тока, изменение которого прямо пропорционально изменению напряжения на резисторе R6. Величина этого падения отображается вольтметром. Значение тока регулируется в вышеуказанных пределах переменным резистором R4 и может быть установлено замыканием клемм “К” и “А”. Значение тока можно регулировать и при подключении к указанным клеммам проверяемого элемента, при этом движок резистора R4 устанавливают в крайнее левое по схеме положение, а затем плавно повышают ток. После установки необходимого значения тока переключатель S1 переводят в режим измерения напряжения. В этом режиме можно измерять напряжение на стабилитроне и фиксировать его изменение при изменении тока, который не должен превышать максимальное паспортное значение конкретного тестируемого элемента.

Для проверки диодов требуются определённые навыки. Во-первых, нужно учесть тот факт, что существует большое множество диодов с максимально допустимым обратным напряжением 50 вольт, а для диодов с барьером Шотки  — это 15 вольт и ниже. В данном приборе значение напряжение превышает 130 вольт, поэтому необходимо заранее знать в каких цепях используется проверяемый элемент. Для проверки высоковольтных диодов следует учитывать их максимально допустимый прямой ток и, в случае необходимости уменьшить установленное минимальное значение 3,4 мА увеличением номинала переменного резистора R4. В схеме источника высокого напряжения отсутствует стабилизатор, в результате чего для ненагруженного удвоителя значение напряжения может достигать 140 вольт и выше.

В качестве вольтметра можно использовать мультиметр, или готовый цифровой вольтметр постоянного тока с соответствующими пределами измерений. Автором собрано несколько экземпляров конструкции с разными схемными решениями вольтметров. Это цифровые вольтметры, собранные на основе как AVR и PIC контроллеров, так и на ЦАП К572ПВ2 (ICL7107). Для простоты повторения устройства, вместо одного трансформатора с отдельными обмотками в конструкции прибора используются два трансформатора. Трансформатор TR1 маломощный с током вторичной обмотки не менее 50мА и напряжением не менее 40 вольт. Можно использовать последовательное соединение вторичных обмоток для получения большего значения выходного напряжения. Трансформатор TR2 также маломощный с током вторичной обмотки не менее 20мА и напряжением 8…15 вольт. Кроме указанного на схеме  транзистора VT1, можно использовать любой обратный высоковольтный транзистор с мощностью рассеивания не менее 6 ватт, установленный на радиатор площадью 20. Можно использовать отечественные КТ940А,Б, КТ850А,Б, КТ8124А,Б и импортные транзисторы 2SC1456, 2SC3162, 2SC3235, или аналогичные. При необходимости проверять высоковольтные варисторы, стабилитроны и защитные диоды (transient suppressor) на напряжение выше 130 вольт, необходимо использовать трансформатор TR1 с большим выходным напряжением. В этом случае нужно увеличить площадь теплоотвода, а мощность транзистора VT1 должна быть не менее P=0.034U. Полученное значение относится и к мощности резистора R6. Диоды VD1 – VD2 с обратным напряжением не менее 400 вольт. В виду простоты конструкции, устройство собрано на макетной плате. На передней панели прибора располагают выключатель сети, переключатель режимов S1, переменный резистор R4, клеммы для подключения проверяемого элемента, индикатор или шкалу вольтметра.

В приборе значение напряжений и токов имеет одинаковую разрядность, поэтому положения переключателя режимов желательно обозначить.

При работе с прибором соблюдайте меры предосторожности! Используйте цельные изолированные соединители. Не применяйте концевые соединители с винтами на боковой поверхности. Не пользуйтесь удлинёнными шнурами с острыми щупами.

 

Гурович Павел, Беэр-Шева, Израиль.

Статья была опубликована в журнале «Электрик» сентябрь/2009.

Все права защищены. Перепечатка, публикование данной статьи в любых других источниках запрещена.

Справочная информация:

1. http://www.intersil.com/data/fn/fn3082.pdf — справочные данные микросхемы АЦП ICL7107.

2. М.Озолин “Вольтметр для лабораторных источников питания” —  Радио №6, 2008г.

 

21.06.2011 PGurov

 Метки: ,

Comments are closed.