Witam drodzy goście. Przez czterdzieści lat pasji do radiotechniki zgromadziła się cała masa diod Zenera, zarówno krajowych, jak i importowanych, zarówno z oznaczeniami, jak i bez, w związku z tym zaistniała potrzeba wyprodukowania przystawki do multimetru w celu określenia integralności i parametry diod Zenera. Przynajmniej stabilizacja napięcia. Wykonanie konsoli, łącznie z wytrawieniem planszy, zajęło kilka godzin. Za podstawę wziąłem obwód stabilizatora prądu (patrz ryc. 1) z dokumentacji mikroukładu LM431, analogu 142EN19.
Schemat powstałego dekodera pokazano na rysunku 2. Stabilizator prądu jest montowany na tranzystorze VT1 i mikroukładzie DA1 142EN19; przy wartościach rezystorów wskazanych na schemacie prąd stabilizacyjny wynosi około siedemnastu miliamperów. Dioda LED jest dołączona jako wskaźnik przepływu prądu podczas pomiaru w obwodzie. Można użyć dowolnej diody LED o prądzie przewodzenia co najmniej 20 mA. Do zrobienia dekodera potrzebna będzie wtyczka z jakiegoś niepotrzebnego chińskiego badziewia (patrz zdjęcia 1, 2). 
A raczej jego część zamienna, pokazana na zdjęciu 2. Przystawka jest montowana na małej płytce drukowanej wykonanej z włókna szklanego. Wygląd płytki pokazano na zdjęciach 3 i 4. Mam nadzieję, że konstrukcja konsoli również jest jasna. Aby styki dawnej wtyczki zasilającej swobodnie weszły w gniazda urządzenia, przylutuj je do szalika już włożonego do nich.
Wykres pokazuje maksymalne możliwe napięcie wejściowe dla tych elementów - 35V. Ale jeśli sprawdzisz na przykład stabilizator KS107A przy tym napięciu, wówczas napięcie na nim spadnie o 0,7 V, a 34,3 V - I Ur2 spadnie na tranzystorze VT1. Gdzie I Ur2 to spadek napięcia na rezystorze R2 = 0,017 A 200 = 3,4 V. 34,3 – 3,4 = 30,9 V – czy to jest napięcie, które spadnie na tranzystorze VT1, stąd moc kolektora tranzystora będzie wynosić U I = 30,9 V 0,017 A? 0,525 W. Moc kolektora tranzystora KT503 wynosi 0,35 W. Dlatego pomiar należy wykonać bardzo szybko, albo wymienić tranzystor na mocniejszy, albo zmniejszyć napięcie zasilania dekodera, co zmniejszy liczbę testowanych marek diod Zenera. Cóż, myślę, że możesz sam podjąć decyzję. Pobierz rysunek PCB.
Tak, prąd stabilizacji zależy od wartości rezystora R2, R2 = 2,5/Ist, gdzie Ist jest wartością prądu stabilizacji. Do widzenia. K.V.U.
Prezentowane urządzenie to miernik diody Zenera służący do sprawdzania wartości napięcia nieznanej diody Zenera. - jest to element radioelektroniczny, który utrzymuje stałe napięcie na swoich stykach i napięcie źródła Vs musi być większe niż napięcie własne diody Zenera Vz, a prąd jest ograniczony przez rezystancję rupii, tak że jego aktualna wartość jest zawsze mniejsza niż moc maksymalna.
Radioamatorzy i wszyscy miłośnicy elektroniki wiedzą, że znalezienie diody Zenera o wymaganych parametrach (napięcie robocze) jest nudne i żmudne. Zdarza się, że musisz przejść przez wiele różnych instancji, aż znajdziesz żądaną wartość Vz. Sprawdzanie stanu diody Zenera odbywa się zwykle za pomocą zwykłej skali diodowej multimetru, test ten daje nam dokładne wyobrażenie o stanie elementu, ale nie pozwala nam określić wartości Vz. Ogólnie rzecz biorąc, tester diody Zenera jest naprawdę wygodnym urządzeniem, gdy chcemy szybko poznać wartość napięcia Vz.
Parametry urządzenia
- Zasilanie 220 V.
- Wskazanie cyfrowe Vz
- Mierzy diody Zenera dla napięć od 1 V do 50 V
- Dwa tryby prądowe - 5 mA i 15 mA
Schemat urządzenia do testowania diod Zenera
Jak widać schemat jest prosty. Napięcie z transformatora o dwóch uzwojeniach wtórnych 24V jest prostowane i filtrowane do uzyskania stałego napięcia około 80V, następnie trafia do stabilizatora napięcia utworzonego przez elementy (R1, R2, D1, D2 i Q1), który obniża napięcie do 52 V, aby uniknąć przekroczenia maksymalnego limitu napięcia roboczego mikroukładu LM317AHV .
Zwróć uwagę na indeks literowy mikroukładu. U LM317AHV napięcie wejściowe, w przeciwieństwie do LM317T , może osiągnąć maksymalnie 57 V.
NA LM317AHV Montuje się generator prądu stałego, do którego dodaje się przełącznik (S2) wraz z rezystorem (R4) w celu wybrania dwóch trybów testowych (5 mA i 15 mA) jako źródła prądu dla testowanej diody Zenera.
Wykonanie tego urządzenia zajmuje tylko kilka godzin. Ma na celu sprawdzenie przydatności do użytku. wyznaczanie pinoutu i napięcia stabilizacji diod Zenera. Ale można go również wykorzystać do testowania innych urządzeń półprzewodnikowych, na przykład do określenia napięcia przebicia złącza emitera tranzystora, które czasami są używane jako diody Zenera.
Jak sprawdzić diodę Zenera
Jak więc sprawdzić diodę Zenera? Podczas badań zadaniem nie było określenie zależności napięcia stabilizacji od przepływającego prądu. Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Składa się z przetwornika napięcia podwyższającego zamontowanego na chipie DD1 i tranzystorze VT1 oraz specjalizowanego modułu F08508G. W Internecie moduł ten (rys. 2) pozycjonowany jest jako tester akumulatora samochodowego i jest trzycyfrowym miernikiem napięcia z cyfrowym wskaźnikiem LED. Może mierzyć napięcie prądu stałego do 99,9 V
Generator impulsów montowany jest na elementach logicznych DD1.1 - DD1.3, element DD1.4 jest elementem buforowym. Częstotliwość ustalają parametry elementów C2 i R1, a dla wskazanych na schemacie wynosi ona około 9 kHz. Impulsy z jego wyjścia przez rezystor R2 docierają do podstawy tranzystora VT1, który działa w trybie przełączania. Kiedy jest otwarty, prąd przepływa przez cewkę indukcyjną L1, a energia jest magazynowana w jego polu magnetycznym.
Kiedy tranzystor się zamyka, na kolektorze pojawia się samoindukcyjny emf i powstaje impuls napięcia o amplitudzie około 60 V, który jest następnie prostowany przez diodę VD1, a kondensator SZ jest ładowany do tego napięcia. Poprzez rezystor ograniczający prąd R3 napięcie to podawane jest na badaną diodę Zenera oraz na wejście modułu. Za pomocą przełącznika SA2 zmienia się polaryzację napięcia na diodzie Zenera, a nie na wejściu modułu.
Dokonując odczytów ze wskaźnika modułu, można określić napięcie stabilizacji i układ pinów diody Zenera.
Płytka drukowana do testowania diod Zenera
Należy wziąć pod uwagę, że jeśli dioda Zenera jest zwykła, zawiera jedno złącze p-n (VD1 na ryc. 3). Dlatego przy napięciu o odwrotnej polaryzacji (plus - do katody, minus - do anody) zostanie wskazane napięcie przebicia; dla diody Zenera jest to napięcie stabilizacji. Po zmianie polaryzacji na złączu p-n pojawi się napięcie przewodzenia, jeśli jest to krzem, to wynosi ono około 0,6 V. Jeśli dioda Zenera jest symetryczna (VD2 rys. 2), po zmianie polaryzacji następuje stabilizacja. napięcie zmienia się nieznacznie. Ale istnieją również tak zwane diody Zenera z kompensacją temperatury, które zawierają dodatkową diodę (VD3 na ryc. 3).
W takim przypadku jedną polaryzacją podłączenia na wejście modułu A1 zostanie podane napięcie stabilizujące, a drugą polaryzacją napięcie wyjściowe przetwornicy. Generator impulsów można również zamontować na innych mikroukładach; fragmenty obwodu urządzenia w przypadku zastosowania mikroukładów K561LN2 i K561LA7 (K561LE5) pokazano na ryc. 4 i rys. odpowiednio 5.
Elementy urządzenia montowane są na płytce prototypowej (rys. 6) za pomocą okablowania przewodowego. Zastosowany rezystor to MLT, C223, importowane są kondensatory tlenkowe, kondensator C2 to K1017. Tranzystor - dowolny z serii KT815 i KT817. Przełącznik zasilania i przełącznik są małych rozmiarów dowolnego typu. Dławik to standardowy dławik ze świetlówek kompaktowych, nawinięty na ferrytowy rdzeń magnetyczny w kształcie litery W (rys. 7).
Zwykła indukcyjność takich dławików wynosi kilka milihenrów. Aby połączyć badane urządzenia, możesz użyć zacisków krokodylkowych (XS1, XS2). Zamiast modułu można zastosować multimetr cyfrowy w trybie pomiaru napięcia stałego. Regulacja sprowadza się do zmiany częstotliwości generatora tak, aby uzyskać napięcie wyjściowe (bez obciążenia) około 60 V. Można tego dokonać dobierając kondensator C2 (zwiększając lub zmniejszając pojemność) lub rezystor R1 (tylko w kierunku narastania opór). Urządzenie zasilane jest baterią 6F22 (Krona), maksymalny pobór prądu wynosi 38 mA.
Aby określić stan diody, możesz zastosować następującą metodę sprawdzenia jej za pomocą multimetru cyfrowego.
Ale najpierw przypomnijmy sobie, czym jest dioda półprzewodnikowa.
Dioda półprzewodnikowa to urządzenie elektroniczne posiadające właściwość przewodzenia jednokierunkowego.
Dioda ma dwa zaciski. Jedna nazywa się katodą i jest ujemna. Drugim wyjściem jest anoda. To jest pozytywne.
Na poziomie fizycznym dioda jest pojedynczym złączem p-n.
Przypomnę, że urządzenia półprzewodnikowe mogą mieć kilka złączy p-n. Na przykład dinistor ma ich trzy! Dioda półprzewodnikowa jest w zasadzie najprostszym urządzeniem elektronicznym opartym na tylko jednym złączu p-n.
Pamiętajmy, że właściwości eksploatacyjne diody ujawniają się dopiero przy bezpośrednim podłączeniu. Co oznacza połączenie bezpośrednie? Oznacza to, że do zacisku anody przykładane jest napięcie dodatnie ( + ), a do katody – ujemny, tj. ( - ). W tym przypadku dioda otwiera się i przechodzi przez złącze p-n prąd zaczyna płynąć.
Po ponownym włączeniu i do anody przyłożone jest ujemne napięcie ( - ), a do katody jest dodatni ( + ), wówczas dioda jest zwarta i nie przepuszcza prądu.
Dzieje się tak do momentu, gdy napięcie na diodzie podłączonej odwrotnie nie osiągnie wartości krytycznej, po czym nastąpi uszkodzenie kryształu półprzewodnika. Jest to główna właściwość diody - przewodność jednokierunkowa.
Zdecydowana większość nowoczesnych multimetrów cyfrowych (testerów) ma możliwość sprawdzenia działania diody. Funkcji tej można także używać do testowania tranzystorów bipolarnych. Jest to sygnalizowane w postaci symbolu diody obok oznaczenia przełącznika trybu multimetru.
Mała uwaga! Warto zrozumieć, że sprawdzając diody w połączeniu bezpośrednim, wyświetlacz nie pokazuje rezystancji przejścia, jak wielu osobom się wydaje, ale jej próg napięcia! Nazywa się to również spadek napięcia na złączu p-n. Jest to napięcie, powyżej którego złącze p-n całkowicie się otwiera i zaczyna przepuszczać prąd. Jeśli narysujemy analogię, jest to wielkość wysiłku mająca na celu otwarcie „drzwi” dla elektronów. Napięcie to waha się od 100 do 1000 miliwoltów (mV). To właśnie pokazuje wyświetlacz urządzenia.
Przy przełączaniu odwrotnym, gdy do anody podłączony jest biegun ujemny ( - ) wyjście testera i do dodatniej katody ( + ), wówczas na wyświetlaczu nie powinny pojawiać się żadne wartości. Oznacza to, że złącze działa prawidłowo i nie pozwala na przepływ prądu w przeciwnym kierunku.
W dokumentacji (arkusze danych) importowanych diod napięcie progowe określa się jako Spadek napięcia w kierunku przewodzenia(w skrócie Vf), co dosłownie tłumaczy się jako „ spadek napięcia przy połączeniu bezpośrednim".
Spadek napięcia na samym złączu pn jest niepożądany. Jeśli pomnożymy prąd przepływający przez diodę (prąd stały) przez wielkość spadku napięcia, wówczas otrzymamy nic poza rozpraszaniem mocy - mocą, która jest bezużytecznie wydawana na ogrzewanie elementu.
Możesz dowiedzieć się więcej o parametrach diody.
Kontrola diody.
Żeby było jaśniej, sprawdźmy diodę prostowniczą 1N5819. To jest dioda Schottky’ego. Wkrótce to zobaczymy.
Zwracam uwagę na fakt, że podczas pomiaru nie można trzymać obiema rękami przewodów badanego elementu i metalowych sond. To duży błąd. W tym przypadku mierzymy nie tylko parametry diody, ale także rezystancję naszego ciała. Może to znacząco wpłynąć na wynik testu.
Sondy i przewody elementu można trzymać tylko jedną ręką! W takim przypadku w obwodzie pomiarowym włączane jest jedynie samo urządzenie pomiarowe i badany element. To zalecenie obowiązuje również przy pomiarze rezystancji rezystorów, a także przy sprawdzaniu kondensatorów. Nie zapomnij o tej ważnej zasadzie!
Sprawdźmy więc diodę w bezpośrednim połączeniu. W tym przypadku sonda dodatnia ( czerwony) podłącz multimetr do anody diody. Sonda ujemna ( czarny) podłączyć do katody. Na wcześniej pokazanym zdjęciu widać, że cylindryczny korpus diody ma na jednej krawędzi biały pierścień. To właśnie z tej strony znajduje się terminal katodowy. W ten sposób oznaczany jest zacisk katodowy większości importowanych diod.
Jak widać, na wyświetlaczu multimetru cyfrowego pojawiła się wartość napięcia progowego dla 1N5819. Ponieważ jest to dioda Schottky'ego, jej wartość jest niewielka - tylko 207 miliwoltów (mV).
Sprawdźmy teraz diodę w odwrotnym podłączeniu. Przypominamy, że po odwróceniu dioda nie przepuszcza prądu. Patrząc w przyszłość, zauważamy, że przy odwrotnym połączeniu przez złącze pn nadal przepływa niewielki prąd. Jest to tak zwany prąd wsteczny ( jestem.). Jest on jednak na tyle mały, że zwykle nie jest brany pod uwagę.
Zmieńmy podłączenie diody do przewodów pomiarowych multimetru. Czerwony podłączyć sondę do katody i czarny do anody.
Na wyświetlaczu pojawi się „ 1 " w najwyższej kolejności na wyświetlaczu. Oznacza to, że dioda nie przepuszcza prądu i jej rezystancja jest wysoka. Sprawdziliśmy zatem diodę 1N5819 i okazała się ona w pełni sprawna.
Wiele osób zadaje sobie pytanie: „Czy można przetestować diodę bez wylutowywania jej z płytki?” Tak, możesz. Ale w tym przypadku konieczne jest usunięcie co najmniej jednego z pinów z płytki. Należy to zrobić, aby wykluczyć wpływ innych części podłączonych do testowanej diody.
Jeśli nie zostanie to zrobione, prąd pomiarowy przepłynie przez wszystko, w tym przez podłączone do niego elementy. W wyniku testów odczyty multimetru będą nieprawidłowe!
W niektórych przypadkach można pominąć tę zasadę, np. gdy wyraźnie widać, że na płytce drukowanej nie ma żadnych części, które mogłyby mieć wpływ na wynik testu.
Uszkodzenia diod.
Dioda ma dwie główne wady. Ten załamanie przejście i jego przerwa.
Załamanie. Podczas awarii dioda zamienia się w zwykły przewodnik i swobodnie przepuszcza prąd w kierunku do przodu lub do tyłu. W takim przypadku z reguły brzęczyk multimetru wydaje sygnał dźwiękowy, a wyświetlacz pokazuje wartość rezystancji złącza. Opór ten jest bardzo mały i wynosi kilka omów, a nawet zero.
Przerwa. W przypadku uszkodzenia dioda nie przepuszcza prądu ani przy połączeniu do przodu, ani do tyłu. W każdym razie na wyświetlaczu urządzenia pojawi się „ 1 ". Przy takiej usterce dioda jest izolatorem. "Diagnostyka" - może dojść do przypadkowej przerwy w pracującej diodzie. Szczególnie łatwo jest to zrobić, gdy sondy testera są już mocno zużyte i uszkodzone. Należy upewnić się, że sondy są w dobrym stanie, ich przewody są strasznie „cienkie” i przy częstym użytkowaniu łatwo się rozrywają.
A teraz kilka słów o tym, jak zmienia się wartość napięcia progowego (spadek napięcia na złączu - Spadek napięcia w kierunku przewodzenia ( Vf)) można z grubsza ocenić rodzaj diody i materiał z jakiego jest wykonana.
Oto mały wybór składający się z konkretnych diod i odpowiadających im wartości Vf, które uzyskano podczas testowania ich za pomocą multimetru. Wszystkie diody zostały wcześniej sprawdzone pod kątem przydatności do użytku.
Marka diody |
mostek diodowy. Diody germanowe charakteryzują się spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia wynoszącym 300–400 miliwoltów. Na przykład testowana przez nas germanowa dioda punktowa D9, która wcześniej była używana jako detektor w odbiornikach radiowych, ma napięcie progowe około 400 miliwoltów. Diody Schottky'ego mają Vf w zakresie 100 – 250 mV; Do diod germanowych Vf z reguły wynosi 300 – 400 mV; Diody krzemowe charakteryzują się największym spadkiem napięcia na złączu równym 400 – 1000 mV. Zatem za pomocą opisanej techniki można nie tylko określić przydatność diody do użytku, ale także w przybliżeniu dowiedzieć się, z jakiego materiału i technologii jest wykonana. Można to określić na podstawie rozmiaru Vf. Być może po przeczytaniu tej techniki będziesz miał pytanie: „Jak sprawdzić mostek diodowy?” To naprawdę bardzo proste. Już o tym mówiłem. |
Dioda Zenera odnosi się do urządzeń elektronicznych o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej. Jego właściwości są charakterystyczne dla konwencjonalnej diody. Ale jest też znacząca różnica między nim a diodą. Aby sprawdzić przydatność diody Zenera, można użyć wielu różnych przyrządów laboratoryjnych i stojaków. W praktyce do naprawy podzespołów elektronicznych radioamatorzy wykorzystują multimetry lub testery ze skalą zegarową. Aby własnymi rękami zidentyfikować wadliwą diodę Zenera, musisz dobrze poznać jej charakterystykę i umieć korzystać z multimetru. Jak przetestować diodę Zenera za pomocą tego urządzenia, bez uciekania się do skomplikowanych i czasochłonnych eksperymentów laboratoryjnych, można rozważyć na przykładzie.
Jego działanie opiera się na nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej złącza pn. Różnica w stosunku do diod i diod LED polega na obecności strefy przebicia na charakterystyce prądowo-napięciowej. Pokazuje, że wraz ze wzrostem prądu w obciążeniu napięcie pozostaje praktycznie niezmienione. Ta właściwość nazywa się stabilizacją, a element elektroniczny nazywa się diodą Zenera. Urządzenia, w których są stosowane, nazywane są stabilizatorami. Diody Zenera produkowane są głównie w obudowach szklanych lub metalowych. Występują w wersjach niskiego i wysokiego napięcia. Aby mieć pewność, że element działa prawidłowo, sprawdź go za pomocą multimetru.
Sprawdź procedurę
Aby sprawdzić przydatność części do użytku, multimetr jest używany w trybie pomiaru rezystancji lub w trybie testowania diody. Za pomocą testera lub multimetru diody Zenera są wybierane dokładnie w taki sam sposób, jak diody. Sondy przykładane są do zacisków diody Zenera, a odczyty odczytywane są ze skali wyświetlacza. Pomiary należy wykonywać w kierunku do przodu i do tyłu, czyli najpierw przykładamy plus multimetru do katody, a następnie do anody diody Zenera. Urządzenie powinno w pierwszym przypadku wykazywać nieskończoną rezystancję, a w drugim przypadku pokazywać jednostki lub dziesiątki omów.
Takie wskaźniki wskazują przydatność diody Zenera. Jeśli pomiar rezystancji pokazuje nieskończoność w obu kierunkach, oznacza to przerwę w złączu pn i awarię.
Zdarza się, że podczas testowania diody Zenera multimetr pokazuje dziesiątki lub setki omów w obu kierunkach. W tym przypadku wygląda na to, że dioda Zenera jest uszkodzona. Właśnie taki wniosek można by wyciągnąć gdyby była to zwykła dioda. Ale w przypadku diody Zenera taki wniosek jest błędny; najprawdopodobniej jest słuszny. Wyjaśnia to obecność napięcia przebicia.
Po przyłożeniu sond multimetru do zacisków diody Zenera przykładane jest napięcie z wewnętrznego źródła zasilania multimetru. Jeśli napięcie źródła zasilania jest wyższe niż wartość napięcia przebicia, skala wyświetlacza pokaże rezystancję dziesiątek lub setek omów.
Jeśli multimetr ma źródło zasilania o napięciu na przykład 9 woltów, wówczas wszystkie testowane diody Zenera o napięciu stabilizacyjnym mniejszym niż 9 woltów wykażą awarię podczas pomiaru.
Jak sprawdzić diodę Zenera za pomocą multimetru na płytce
Podczas naprawy płytki, na której znajduje się dioda Zenera, należy zapewnić środki zabezpieczające przed porażeniem prądem. Procedura sprawdzania urządzenia elektronicznego jest taka sama, jak w przypadku sprawdzania lutowanej diody Zenera. Należy jednak wziąć pod uwagę, że pozostałe elementy radiowe znajdujące się w obwodzie na płycie mogą znacznie zmienić odczyty. Jeżeli pozostają wątpliwości co do prawidłowej interpretacji wyników testu, diodę Zenera wyjmuje się z płytki i sprawdza bez wpływu innych elementów obwodu.
Należy zauważyć, że nie można zagwarantować przydatności elementu do użytku ze stuprocentową pewnością podczas sprawdzania go za pomocą multimetru. Można to zagwarantować umieszczając go w obwodzie i podłączając do niego urządzenie elektroniczne. Jeśli urządzenie działa, oznacza to, że element działa.
