În exterior, o diodă zener este similară cu o diodă și este disponibilă în carcase din sticlă și metal. Proprietatea sa principală este de a menține o tensiune constantă la bornele sale atunci când este atins un anumit potențial. Acest lucru se observă când este atinsă tensiunea de rupere a tunelului.
Diodele convenționale cu astfel de valori ajung rapid la defalcare termică și se ard. Diodele Zener, numite și diode Zener, pot fi în mod constant de avarie în tunel sau avalanșă, fără a se răni, fără a ajunge la o defecțiune termică. Aparatul este fabricat din siliciu monocristalin si actioneaza ca stabilizator sau tensiune de referinta in echipamentele electronice. Dispozitivele de protecție împotriva supratensiunii de înaltă tensiune, diode Zener integrate cu o structură ascunsă sunt utilizate ca tensiune de referință în convertoarele analog-digitale.
Verificarea cu un tester
Deoarece dioda Zener și dioda au aproape aceleași caracteristici curent-tensiune, cu excepția secțiunii de defecțiune, dioda Zener este verificată cu un multimetru, la fel ca și dioda.
Testul se efectuează cu orice multimetru în modul de sunet al diodei sau de determinare a rezistenței. Se efectuează următoarele acțiuni:
- comutatorul setează domeniul de măsurare a Ohmului;
- sondele de măsurare sunt conectate la bornele componentei radio;
- multimetrul ar trebui să arate unități sau fracții de ohmi dacă sursa de alimentare internă este conectată pozitiv la anod;
- Schimbând sondele, schimbăm polaritatea tensiunii la bornele semiconductorului și obținem o rezistență aproape de infinit, dacă funcționează corect.
Pentru a vă asigura că dioda Zener funcționează corect, comutați multimetrul pe domeniul de măsurare a rezistenței în kilo-ohmi și efectuați măsurarea. Cu un dispozitiv care funcționează, citirile ar trebui să fie în intervalul de zeci și sute de mii de ohmi. Adică trece curentul ca o diodă obișnuită.
Cazuri speciale
Uneori, la verificarea unui semiconductor de lucru în modul de măsurare a rezistenței cu polaritate inversă, un multimetru arată o valoare foarte diferită de cea așteptată. În loc de sute de kilo-ohmi - sute de ohmi. Se pare că este rupt și sună în ambele sensuri.
Acest lucru este posibil dacă multimetrul folosește o sursă de alimentare internă care depășește tensiunea de stabilizare a diodei zener.
Semiconductorul își reduce rezistența internă până când atinge o tensiune de stabilizare. Prin urmare, este necesar să se țină cont de acest lucru la măsurare.
Uneori, la testare, multimetrul prezintă o rezistență ridicată la potențialul direct și invers. Cel mai probabil, aceasta este o diodă zener cu doi anozi, așa că polaritatea nu contează pentru ea. Pentru a verifica funcționalitatea, va trebui să aplicați o tensiune puțin mai mare decât tensiunea de stabilizare, schimbând în același timp polaritatea. Măsurând curenții care trec prin acesta și comparând caracteristicile curent-tensiune ale dispozitivului, puteți afla starea dispozitivului.
Testarea unei diode Zener pe o placă de circuit imprimat este dificilă din cauza influenței altor elemente. Pentru a monitoriza în mod fiabil performanța, este necesar să dezlipiți un pin și să faceți măsurători în modul descris mai sus.
Tester pentru diode zener
Verificarea diodelor zener cu un multimetru nu oferă o garanție de 100% a funcționalității lor. Acest lucru se datorează faptului că nu poate verifica parametrii de bază. Prin urmare, mulți radioamatori fac un tester de diode zener cu propriile mâini.
Circuitul celei mai simple versiuni constă dintr-un set de baterii, un rezistor fix cu o valoare nominală de 200 ohmi, o rezistență variabilă de 2 kOhmi și un multimetru. Bateriile sunt conectate în serie pentru a obține potențialul necesar pentru măsurarea parametrilor diodelor zener. Tensiunile de stabilizare se situează, în general, în intervalul 1,8-16 V. Prin urmare, este asamblată o baterie de 18 V. Apoi, la bornele acesteia, conectăm în paralel un lanț în serie al unui rezistor variabil de 2 kOhm cu o putere de 5 W și o constantă. Rezistor de 200 Ohm. Al doilea va juca rolul de limitare a rezistenței. Conductoarele rezistenței variabile sunt conectate la un bloc terminal cu trei pini. Primul contact este conectat la borna conectată la pozitivul bateriei, al doilea este celălalt terminal extrem, iar al treilea este contactul mobil din mijloc al rezistorului.
În alte versiuni de testere, pot fi utilizate surse de alimentare comutatoare cu tensiune reglabilă a etajului de ieșire, dar esența nu se schimbă; contorul rămâne un multimetru.
Definiţia caracteristicilor
Pentru a verifica funcționarea diodei Zener și conformitatea cu datele pașaportului, este necesar să se verifice funcționarea acesteia la diferite tensiuni. Mai întâi trebuie să suni în modul de măsurare a rezistenței. După ce vă asigurați că nu există o defecțiune, la primul și al treilea contact al blocului este setată o diferență de potențial de 0,1 volți. Acest lucru se realizează prin reglarea rezistenței. Testul are loc în modul de măsurare a tensiunii DC. Anodul diodei Zener testată este conectat la al treilea contact al blocului, iar catodul este conectat la primul. Sondele testerului sunt conectate la ele.
Prin reglarea rezistenței variabile, creștem tensiunea inversă pe semiconductor până când nu se mai schimbă. Dacă se întâmplă acest lucru, înseamnă că dioda zener a atins tensiunea de stabilizare și funcționează normal. Uneori este necesar să se determine caracteristica curent-tensiune. Apoi, la circuitul anterior se adaugă un tester care funcționează în modul ampermetru, conectat în serie cu o diodă zener. Când tensiunea se modifică cu un anumit pas, se iau valorile tensiunii și curentului, se trasează un grafic și se obține o caracteristică curent-tensiune.
În legătură cu proliferarea voltmetrelor digitale ieftine, de dimensiuni mici, a devenit posibil să se producă dispozitive cu sonde simple pentru monitorizarea diferitelor cantități. Acest dispozitiv vă permite să măsurați căderea de tensiune între joncțiunile semiconductoare la un curent fix. Controlul tensiunii se realizează folosind un voltmetru digital, care determină precizia rezultatelor. Dispozitivul este format din trei părți: voltmetrul în sine, o sursă de curent și un convertor de tensiune. Sursa de curent este asamblată după un circuit clasic folosind un stabilizator LM317. Un comutator cu trei poziții cu o poziție de mijloc neutră și un set de rezistențe oferă trei valori de curent: 1, 5 și 10 mA. Dacă este necesară o precizie mai mare a curentului de funcționare, de exemplu, pentru a estima valorile rezistenței, atunci trebuie să selectați valorile rezistenței. Diagrama arată datele calculate, dar dacă nu este necesară o precizie ridicată, puteți instala rezistențe din cel mai apropiat rând.
Diagramă schematică
Convertorul este asamblat pe un cronometru 555 și servește la creșterea tensiunii de la 12 de lucru și 32 maxim pentru voltmetru. Tensiunea de ieșire este reglată cu ajutorul unui rezistor de reglare.
Discutați articolul TESTER OF zener diodes and diodes
O selecție uriașă de diagrame, manuale, instrucțiuni și alte documente pentru diferite tipuri de echipamente de măsurare fabricate din fabrică: multimetre, osciloscoape, analizoare de spectru, atenuatoare, generatoare, R-L-C, răspuns în frecvență, distorsiune neliniară, contoare de rezistență, frecvențemetre, calibratoare și multe altele alte echipamente de măsurare.
În timpul funcționării, procesele electrochimice au loc în mod constant în interiorul condensatoarelor de oxid, distrugând joncțiunea plumbului cu plăcile. Și din această cauză apare o rezistență de tranziție, uneori ajungând la zeci de ohmi. Curenții de încărcare și descărcare provoacă încălzirea acestui loc, ceea ce accelerează și mai mult procesul de distrugere. O altă cauză comună a defecțiunii condensatoarelor electrolitice este „uscarea” electrolitului. Pentru a putea respinge astfel de condensatori, sugerăm radioamatorilor să asambleze acest circuit simplu
Identificarea și testarea diodelor zener se dovedește a fi ceva mai dificilă decât testarea diodelor, deoarece aceasta necesită o sursă de tensiune care depășește tensiunea de stabilizare.
Cu acest atașament de casă, puteți observa simultan opt procese de joasă frecvență sau puls pe ecranul unui osciloscop cu un singur fascicul. Frecvența maximă a semnalelor de intrare nu trebuie să depășească 1 MHz. Amplitudinea semnalelor nu ar trebui să difere mult, cel puțin nu ar trebui să existe o diferență mai mare de 3-5 ori.
Dispozitivul este conceput pentru a testa aproape toate circuitele integrate digitale domestice. Ei pot verifica microcircuite ale seriei K155, K158, K131, K133, K531, K533, K555, KR1531, KR1533, K176, K511, K561, K1109 și multe alte microcircuite.
Pe lângă măsurarea capacității, acest atașament poate fi folosit pentru a măsura Ustab pentru diode Zener și pentru a testa dispozitive semiconductoare, tranzistoare și diode. În plus, puteți verifica condensatorii de înaltă tensiune pentru curenți de scurgere, ceea ce m-a ajutat foarte mult la configurarea unui invertor de putere pentru un dispozitiv medical
Acest accesoriu de frecvență este utilizat pentru a evalua și măsura inductanța în intervalul de la 0,2 µH la 4 H. Și dacă excludeți condensatorul C1 din circuit, atunci când conectați o bobină cu un condensator la intrarea consolei, ieșirea va avea o frecvență de rezonanță. In plus, datorita tensiunii joase de pe circuit, este posibil sa se evalueze inductanta bobinei direct in circuit, fara demontare, cred ca multi reparatori vor aprecia aceasta oportunitate.
Există multe circuite diferite de termometre digitale pe Internet, dar le-am ales pe cele care se disting prin simplitate, număr mic de elemente radio și fiabilitate și nu trebuie să vă fie teamă că este asamblat pe un microcontroler, deoarece este foarte ușor. a programa.
Unul dintre circuitele de indicator de temperatură de casă cu un indicator LED pe senzorul LM35 poate fi utilizat pentru a indica vizual valorile pozitive ale temperaturii în interiorul frigiderului și a motorului mașinii, precum și a apei dintr-un acvariu sau piscină etc. Indicația se face pe zece LED-uri obișnuite conectate la un microcircuit specializat LM3914, care este folosit pentru a porni indicatoarele cu o scară liniară, iar toate rezistențele interne ale divizorului său au aceleași valori.
Dacă vă confruntați cu întrebarea cum să măsurați turația motorului unei mașini de spălat. Vă vom oferi un răspuns simplu. Desigur, puteți asambla un simplu stroboscop, dar există și o idee mai competentă, de exemplu folosind un senzor Hall
Două circuite de ceas foarte simple pe un microcontroler PIC și AVR. Baza primului circuit este microcontrolerul AVR Attiny2313, iar al doilea este PIC16F628A
Așadar, astăzi vreau să mă uit la un alt proiect pe microcontrolere, dar și foarte util în munca de zi cu zi a unui radioamator. Acesta este un voltmetru digital pe un microcontroler. Circuitul său a fost împrumutat de la o revistă de radio pentru 2010 și poate fi ușor transformat într-un ampermetru.
Acest design descrie un voltmetru simplu cu un indicator pe douăsprezece LED-uri. Acest dispozitiv de măsurare vă permite să afișați tensiunea măsurată în intervalul de valori de la 0 la 12 volți în pași de 1 volți, iar eroarea de măsurare este foarte mică.
Considerăm un circuit pentru măsurarea inductanței bobinelor și a capacității condensatoarelor, realizat cu doar cinci tranzistoare și, în ciuda simplității și accesibilității sale, permite determinarea capacității și inductanței bobinelor cu o precizie acceptabilă pe o gamă largă. Există patru sub-domenii pentru condensatori și până la cinci sub-domeni pentru bobine.
Cred că majoritatea oamenilor înțeleg că sunetul unui sistem este determinat în mare măsură de diferitele niveluri ale semnalului din secțiunile sale individuale. Prin monitorizarea acestor locuri, putem evalua dinamica funcționării diferitelor unități funcționale ale sistemului: obțineți date indirecte despre câștig, distorsiuni introduse etc. În plus, semnalul rezultat pur și simplu nu poate fi auzit întotdeauna, motiv pentru care sunt utilizate diferite tipuri de indicatori de nivel.
În structurile și sistemele electronice există defecțiuni care apar destul de rar și sunt foarte greu de calculat. Dispozitivul de măsurare de casă propus este utilizat pentru a căuta posibile probleme de contact și, de asemenea, face posibilă verificarea stării cablurilor și a miezurilor individuale din ele.
Baza acestui circuit este microcontrolerul AVR ATmega32. Display LCD cu o rezoluție de 128 x 64 pixeli. Circuitul unui osciloscop pe un microcontroler este extrem de simplu. Dar există un dezavantaj semnificativ - aceasta este o frecvență destul de scăzută a semnalului măsurat, doar 5 kHz.
Acest atașament va face viața unui radioamator mult mai ușoară dacă trebuie să înfășoare o bobină inductor de casă sau să determine parametrii necunoscuți ai bobinei în orice echipament.
Vă sugerăm să repetați partea electronică a circuitului scalei pe un microcontroler cu un tensiometru; firmware-ul și desenul plăcii de circuit imprimat sunt incluse în designul radio amator.
Un tester de măsurare de casă are următoarea funcționalitate: măsurarea frecvenței în intervalul de la 0,1 la 15.000.000 Hz cu posibilitatea de a modifica timpul de măsurare și de a afișa frecvența și durata pe un ecran digital. Disponibilitatea unei opțiuni de generator cu posibilitatea de a regla frecvența pe întregul interval de la 1-100 Hz și de a afișa rezultatele pe afișaj. Prezența unei opțiuni de osciloscop cu capacitatea de a vizualiza forma semnalului și de a măsura valoarea amplitudinii acestuia. Funcție pentru măsurarea capacității, rezistenței și tensiunii în modul osciloscop.
O metodă simplă de măsurare a curentului într-un circuit electric este măsurarea căderii de tensiune pe un rezistor conectat în serie cu sarcina. Dar atunci când curentul trece prin această rezistență, se generează energie inutilă sub formă de căldură, așa că trebuie selectată cât mai mică posibil, ceea ce îmbunătățește semnificativ semnalul util. Trebuie adăugat că circuitele discutate mai jos fac posibilă măsurarea perfectă nu numai a curentului direct, ci și în impulsuri, deși cu o oarecare distorsiune, determinată de lățimea de bandă a componentelor de amplificare.
Aparatul este folosit pentru a măsura temperatura și umiditatea relativă. Senzorul de umiditate și temperatură DHT-11 a fost luat ca convertor principal. Un dispozitiv de măsurare de casă poate fi utilizat în depozite și zone rezidențiale pentru a monitoriza temperatura și umiditatea, cu condiția să nu fie necesară o precizie ridicată a rezultatelor măsurătorilor.
Senzorii de temperatură sunt utilizați în principal pentru măsurarea temperaturii. Au diferiți parametri, costuri și forme de execuție. Dar au un mare dezavantaj, care limitează practicarea utilizării lor în unele locuri cu o temperatură ambientală ridicată a obiectului măsurat cu o temperatură peste +125 grade Celsius. În aceste cazuri, este mult mai profitabil să folosiți termocupluri.
Circuitul de testare turn-to-turn și funcționarea acestuia sunt destul de simple și pot fi asamblate chiar și de către inginerii electronici începători. Datorită acestui dispozitiv, este posibil să testați aproape orice transformatoare, generatoare, bobine și bobine cu o valoare nominală de la 200 μH la 2 H. Indicatorul este capabil să determine nu numai integritatea înfășurării testate, ci și să detecteze perfect scurtcircuitele între ture și, în plus, poate verifica joncțiunile p-n ale diodelor semiconductoare de siliciu.
Pentru a măsura o mărime electrică, cum ar fi rezistența, se folosește un dispozitiv de măsurare numit Ohmmetru. Instrumentele care măsoară o singură rezistență sunt folosite destul de rar în practica radioamatorilor. Majoritatea oamenilor folosesc multimetre standard în modul de măsurare a rezistenței. În cadrul acestui subiect, vom lua în considerare un simplu circuit Ohmmetru din revista Radio și unul și mai simplu pe placa Arduino.
Cu siguranță mulți radiofonici au grămezi de componente radio care adună praf în dulapurile lor, nu se știe când sau unde au fost lipite, dar arată ca niște diode (cel puțin așa este pentru mine). Și probabil că mulți sunt chinuiți de întrebări: cum să le verificați funcționalitatea, dacă există diode zener printre ele și, dacă există, atunci cum să aflați tensiunea de stabilizare a acestor diode zener. Întrebări similare apar despre LED-urile lipite: cum să aflați dacă sunt vii sau nu, cum să aflați unde este catodul lor și unde este anodul (picioarele luminilor lipite au aceeași lungime).
Diodele convenționale sunt ușor de testat de majoritatea multimetrelor, dar în cazul diodelor și LED-urilor zener, multimetrele nu sunt potrivite - au prea puțin curent de testare și tensiune de alimentare scăzută.
Micul dispozitiv descris mai jos pe dispozitivul foarte comun TL431 poate ajuta în acest caz. În esență, aceasta este o sursă mică de curent capabilă să furnizeze 2-4 mA, ceea ce este deja suficient pentru testarea LED-urilor de putere redusă sau a diodelor zener.
Asa de, sistem:
- R1 =3,6 kOhm, R2 =510 Ohm, R3 =500 Ohm
- T 1 - orice tranzistor npn de putere mică care poate rezista la tensiunea Uke = 30-35 V
- Tensiunea de alimentare a circuitului = 9-28 V
Circuitul funcționează foarte simplu - TL controlează tranzistorul în așa fel încât tensiunea de pe primul picior este constantă și egală cu 2,495 V. Se dovedește că prin deschiderea tranzistorului într-o măsură mai mare sau mai mică, TL stabilizează efectiv căderea de tensiune pe rezistențele R2R3 și, prin urmare, curentul prin acestea. Acest curent este suma curentului de colector și curentul de bază al tranzistorului, dar având în vedere că curentul de bază este semnificativ mai mic decât curentul de colector, putem presupune că și curentul de colector este stabil. Iar curentul colectorului este curentul nostru de testare, pe care îl vom folosi pentru a verifica luminile și diodele zener.
Căderea de tensiune pe partea experimentală, la un curent de test dat, trebuie măsurată între punctele test+ și test-. Pentru diodele zener, aceasta va fi tensiunea de stabilizare dorită (asta dacă este pornită corect, altfel desenul animat va arăta o scădere la joncțiunea pn în direcția înainte).
Rezistorul de reglare vă permite să schimbați curentul de testare în anumite limite. Cu ratingurile indicate, îl putem schimba de la 2.495/(510+500)=2.47 mA la 2.495/510=4.9 mA.
Rezistorul R 1 se calculează pe baza faptului că tensiunea de pe piciorul 3 al TL la orice tensiune de alimentare ar trebui să fie cu aproximativ 0,5 V mai mare decât tensiunea de pe primul braț (mai mare cu valoarea Ube a tranzistorului) și la aceeași timp curentul prin TL -ku ar trebui să fie în limitele de funcționare (1-100 mA conform fișei de date). Și, desigur, este de dorit ca acest rezistor să se încălzească mai puțin.
Cu valorile specificate ale lui R 1 și tensiunea de alimentare, curentul prin TL va varia de la (9-0,5-2,495)/3,6 = 1,67 mA la (28-0,5-2,495)/3,6 = 6,95 mA, care se potrivește în intervalul de curent de operare TL. Mai mult, se potrivește mai aproape de limita minimă, ceea ce asigură o încălzire minimă.
De remarcat faptul că tensiunea de alimentare a circuitului determină tensiunea maximă de stabilizare pe care o putem verifica (este cu aproximativ 3-3,5 V mai mică decât tensiunea de alimentare). Adică, de exemplu, cu o sursă de alimentare de 9 volți a circuitului, putem testa doar diode zener cu o tensiune de stabilizare de până la 5,5-6 V (de exemplu, 4,7 V sau 5,1 V) și cu o tensiune de 28-V. alimentare de volți putem verifica diode zener cu tensiune de stabilizare până la 24,5-25 V.
Fotografie cu dispozitivul terminat:
Descărcați placa (DipTrace, cablare SMD)
Ca terminale test+, test-, am folosit un suport pentru siguranțe rotunde în miniatură, iar ca sursă de alimentare am folosit un încărcător de laptop de 19,5 volți (pentru cei care au citit firul despre, da, da, același încărcător de laptop.)
Dacă nu aveți un încărcător atât de minunat, atunci puteți face un convertor boost de casă (). Avem nevoie de un convertor de putere redusă; curenții din circuitul nostru sunt doar miliamperi.
Asta-i tot, succes.
În revista „Radio Amateur” nr. 3, 2001, am citit un articol de S. Gordienko „Un dispozitiv pentru testarea diodelor zener semiconductoare” cu un circuit simplu. Dar nu am fost mulțumit de alimentarea de la 6 volți, precum și de transformatorul de la adaptorul de rețea, care are greutate și dimensiuni semnificative.
Prin urmare, am realizat o versiune a identificatorului diodei zener, în care am folosit un transformator de impulsuri pe un inel de ferită și am redus tensiunea de alimentare la 1,5 volți:
Cu o tensiune de alimentare de 1,5 volți și un consum de curent de aproximativ 36 mA, tensiunea în circuit deschis la ieșirea set-top box-ului a fost de aproximativ 150 volți. Când este alimentat de o baterie de 1,2 volți, tensiunea de ieșire scade la 130 de volți.
Set-top box-ul rămâne operațional atunci când tensiunea de alimentare este redusă la 0,4 volți (în același timp, tensiunea de ieșire este redusă în mod corespunzător), dar acest lucru permite, în multe cazuri, utilizarea chiar și a elementelor moarte pentru a-l alimenta.
Transformatorul este înfășurat pe un inel de ferită K10x6x5. Înfășurările primare sunt înfășurate în două fire PELSHO 0,31 2x10 spire. Înfășurarea secundară este de asemenea înfășurată în două fire PETV de 0,19, 105 spire fiecare. Apoi înfășurările sunt conectate în serie (începutul uneia și sfârșitul celeilalte). Diametrul firului poate fi luat mai mic decât în versiunea mea.
Am scos tranzistorul și dioda din blițul unei camere de unică folosință. Dar puteți folosi și alte tranzistoare n-p-n (de preferință cu o tensiune de saturație scăzută). În acest caz, trebuie doar să selectați valoarea rezistorului R1. Scăderea rezistenței rezistenței duce la o creștere a tensiunii de ieșire și a curentului.
Dioda poate fi înlocuită cu orice redresor de înaltă tensiune cu un timp scurt de recuperare (capabil să redreseze la frecvențe de sute de kHz).
Am încercat să instalez un tranzistor KT315G și o diodă 1N4007. Dar odată cu acestea, tensiunea de ieșire și eficiența dispozitivului au scăzut cu o treime.
Părțile set-top box au fost plasate pe o placă de circuit imprimat de 60x23 mm:
Corpul consolei a fost lipit împreună din folie de plastic de 2 mm grosime:
Capacul compartimentului bateriei este fixat pe carcasă cu două șuruburi M2 înecate.
Pentru a conecta la multimetru, am folosit mufe de la sondele acestuia, pe care le-am lipit direct pe placă. Pentru a conecta diode Zener, am lipit prize de la conectorul 2RM în placă, în care puteți introduce și sonde de la distanță sau cleme crocodili dintate:
Pentru a verifica dioda zener, aceasta este mai întâi conectată la set-top box, apoi este pornită. Multimetrul trebuie setat la o pedală de 200 de volți. Citirile sale vor fi egale cu tensiunea de stabilizare a diodei Zener:
Nu trebuie să vă fie frică de amestecarea polarității. În acest caz, dispozitivul va prezenta doar o cădere directă de tensiune pe dioda Zener de 0,6...0,8 volți (dacă nu este cu două fețe).
Folosind acest atașament, puteți testa și diode de joasă tensiune pentru a determina tensiunea lor de defecțiune. Astfel de diode în conexiune inversă pot fi folosite în locul diodelor zener de înaltă tensiune.