Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт
Да пребудут с вами Силы СВЕТА!
Электроника. Тестер DB3
Универсальный тестер проверки DB3, оптронов, стабилитронов и других компонентов
Мне в последнее время приходилось возиться с разными электронными балластами и в их составе с динистором DB3, оптронами и стабилитронами из других устройств. Поэтому для быстрой проверки этих компонентов пришлось разработать и изготовить специализированный тестер. Дополнительно, кроме динисторов и оптронов, чтобы не создавать ещё тестеры для подобных компонентов, тестер может проверять стабилитроны, светодиоды, диоды, переходы транзисторов. В нём использована световая и звуковая индикация и дополнительно цифровой измеритель напряжения для оценки уровня срабатывания динисторов и падения напряжения на переходе проверяемых стабилитронов, диодов, светодиодов, транзисторов.
! Примечание: Все права на схему и конструкцию принадлежат мне, Анатолию Беляеву.
2017-03-04
Описание схемы
Схема тестера представлена ниже на Pic 1.
Примечание: для подробного просмотра картинки – кликните по ней.
Основу тестера составляет генератор высоковольтных импульсов, который собран на транзисторе VT1 по принципу преобразователя DC-DC, то есть высоковольтные импульсы самоиндукции поступают в накопительный конденсатор C1 через высокочастотный диод VD2. Трансформатор генератора намотан на ферритовом кольце, взятом от электронного балласта (можно использовать любое подходящее). Количество витков около 30 на каждую обмотку (не критично и намотка может быть выполнена одновременно двумя проводами сразу). Резистором R1 добиваются максимального напряжения на конденсаторе C1. У меня получилось около +73.2 В. Выходное напряжение поступает через R2, BF1, HL1 на контакты панельки XS1, в которую вставляются проверяемые компоненты.
На контакты 15, 16 панельки XS1 подключен цифровой вольтметр PV1. Куплен на Алиэкспрессе за 60 Р. При проверке динисторов, вольтметр показывает напряжение открывания динистора. Если на эти контакты XS1[15, 16] подключать светодиоды, диоды, стабилитроны, переходы транзисторов, то вольтметр PV1 показывает напряжение на их переходе.
При проверке динисторов индикаторный светодиод HL1 и звуковой излучатель BF1 работают в импульсном режиме – указывая на исправность динистора. Если динистор пробит
, то светодиод будет светиться постоянно и напряжение на вольтметре будет около 0 В. Если динистор в обрыве
, то напряжение на вольтметре будет около 70 В, а светодиод HL1 светиться не будет. Аналогично проверяются оптроны, только индикаторный светодиод для них – HL2. Чтобы работа светодиода была импульсная в контакты XS1[15, 2] вставлен исправный динистор DB3 (КН102). При исправном оптроне свечение индикаторного светодиода импульсное. Оптроны имеют исполнение в корпусах DIP4, DIP6 и их необходимо устанавливать в соответствующие им контакты палельки XS1. Для DIP4 – это XS1[13, 12, 4, 5], а для DIP6 – XS1[11, 10, 9, 6, 7, 8].
Если проверять стабилитроны, то их подключать к XS1[16, 1]. Вольтметр будет показывать либо напряжение стабилизации, если катод стабилитрона подключен к контакту 16, либо напряжение на переходе стабилитрона в прямом направлении, если к контакту 16 подключить анод.
На контакты XS1[14, 3] выведено напрямую напряжение с конденсатора C1. Иногда есть необходимость засветить мощный светодиод или использовать полное выходное напряжение высоковольтного генератора.
Питание на тестер подаётся только во время проверки компонентов, при нажатии на кнопку SB1. Кнопка SB2 предназначена для контроля напряжения питания тестера. При одновременном нажитии на кнопки SB1 и SB2, вольтметр PV1 показывает напряжение на батарейках. Так сделал, чтобы можно было своевременно поменять батарейки, когда они разрядятся, хотя, думаю, что это будет не скоро 
, так как работа тестера кратковременная и потеря энергии батареек скорее за счёт их саморазряда, чем из-за работы самого тестера при проверке компонентов. Для питания тестера использованы две батарейки типа AAA.
Для работы цифрового вольтметра использовал покупной преобразователь DC-DC. На его выходе установил +4.5 В – напряжение поступающее и на питание вольтметра и на цепь светодиода HL2 - контроль работы выходного каскада оптронов.
В тестере использовал планарный транзистор 1GW, но можно использовать любой подходящий и не только планарный, который обеспечит напряжение на конденсаторе C1 больше 40 В. Можете попробовать использовать даже отечественный КТ315 или импортный 2N2222.
Фотообзор по изготовлению тестера
Далее небольшой фотоотчёт об этапах сборки окончательной конструкции тестера.
На этой стороне платы устанавливаются панелька, звуковой излучатель, трансформатор, индикаторные светодиоды и кнопки управления.
На этой стороне платы устанавливаются планарные компоненты и больше-габаритные детали – конденсаторы С1 и С2, подстроечный резистор R1. Печатная плата была изготовлена упрощенным методом – прорезанием канавок между проводниками, хотя можно и провести травление. Файл с разводкой печатной платы можно скачать внизу страницы.
Корпус тестера состоит из двух частей: верхней и нижней. В верхнюю часть устанавливается вольтметр и плата тестера. В нижнюю часть установлен преобразователь DC-DC для питания вольтметра и контейнер для батареек питания. Обе части корпуса соединяются за счёт защёлок. Традиционно корпус изготовлен из пластика ABS толщиной 2.5 мм. Размеры тестера 80 х 56.5 х 33 мм (без учёта ножек).
Перед установкой преобразователя на его место в корпусе, произведена настройка выходного напряжения на +4.5 В.
В верхней крышке прорезаны отверстия под индикатор вольтметра, под контактную панельку, под индикаторные светодиоды и под кнопки. Отверстие индикатора вольтметра закрыто кусочком оргстекла красного цвета (можно любым подходящим, к примеру, у меня с оттенком пурпурного, фиолетового). Отверстия под кнопки зазенкованы так, чтобы можно было нажать на кнопку, которая не имеет толкателя.
Вольтметр и плата тестера крепятся на саморезах. Плата крепится так, чтобы индикаторные светодиоды, панелька и кнопки прошли в соответствующие им отверстия в верхней крышке.
В панельку установлен оптрон PC111. В контакты 15 и 2 панельки вставлен заведомо исправный динистор DB3. Он будет использоваться как генератор импульсов подаваемых на входную цепь для проверки правильной работоспособности выходной части оптрона. Если использовать простое свечение светодиода через выходную цепь, то это было бы неправильно, так как если бы выходной транзистор оптрона был бы пробит
, то светодиод светился бы тоже. А это неоднозначная ситуация. При использовании импульсной работы оптрона видим однозначно работоспособность оптрона в целом: как входную, так и выходную его части.
При нажатии на кнопку проверки компонента, видим импульсное свечение первого индикаторного светодиода (HL1), указывающего на исправность динистора, работающего как генератор, и одновременно видим свечение второго индикаторного светодиода (HL2), который импульсной работой показывает на исправность оптрона в целом.
На вольтметре выводится напряжение срабатывания генераторного динистора, оно может быть от 28 до 35 В, в зависимости от индивидуальных особенностей динистора.
Аналогично проверяется и оптрон с четырьмя ножками, только устанавливается он в соответствующие ему контакты панельки: 12, 13, 4, 5.
Контакты панельки нумеруются по кругу против часовой стрелки, начиная с нижнего левого и далее вправо.
Проверяемый динистор вставляется в контакты 16 и 1 панельки и нажимается кнопка проверки. На вольтметре выводится напряжение срабатывания динистора, а первый индикаторный светодиод импульсной работой указывает на исправность проверяемого динистора.
Проверяемый стабилитрон устанавливается в контакты где проверяется и динисторы, только свечение первого индикаторного светодиода будет не импульсным, а постоянным. Работоспособность стабилитрона оценивается по вольтметру, где выводится напряжение стабилизации стабилитрона. Если стабилитрон вставить в панельку контактами наоборот, то при проверке на вольтметре будет выводиться падение напряжения на переходе стабилитрона в прямом направлении.
Точность показаний напряжения стабилизации может быть несколько условной, так как не задан определённый ток через стабилитрон.. Так, в данном случае проверялся стабилитрон на 4.7 В, а показания на вольтметре 4.9 В. Ещё может на это влиять и индивидуальная характеристика конкретного компонента, так как стабилитроны на определённое напряжение стабилизации имеют между собой некоторый разброс. Тестер же показывает напряжение стабилизации конкретного стабилитрона, а не значение его типа.
Для проверки светодиодов можно использовать либо контакты 16 и 1, где проверяются динисторы и стабилитроны, тогда будет выведено падение напряжение на работающем светодиоде, либо использовать контакты 14 и 3, на которые напрямую выводится напряжение с накопительного конденсатора С1. Этот способ удобен для проверки свечения более мощных светодиодов.
Если не подключать никакие компоненты для проверки, то вольтметр покажет напряжение на накопительном конденсаторе С1. У меня оно достигает 73.2 В, что даёт возможность проверять динисторы и стабилитроны в широком диапазоне рабочих напряжений.
Приятная функция тестера – контроль напряжения на батареях питания. При нажатии одновременно на две кнопки, на индикаторе вольтметра показывается напряжение батарей питания и одновременно светится первый индикаторный светодиод (HL1).
На виде сбоку видно, что кнопки управления не выступают за верхнюю сторону крышки, сделал так, чтобы не было случайного нажатия на кнопки, если тестер положить в карман.
Корпус снизу имеет небольшие ножки, для устойчивого положения на поверхности и чтобы не протирать и не шоркать нижнюю крышку.
На фото законченный вид тестера. Его размеры можно представить по размещённому рядом стандартному коробку спичек. В миллиметрах же размеры тестера 80 х 56.5 х 33 мм (без учёта ножек), как и указывал выше.
В тестере применён покупной цифровой вольтметр. Использовал измеритель от 0 до 200 В, но можно и от 0 до 100 В. Стоит он недорого, в пределах 60...120 P.
Печатная плата тестера: ALB_DB3_tester.lay
2017-03-04
Модификация тестера
Геннадий, читатель моего сайта, повторил тестер, но внёс несколько своих изменений. Ниже материалы и описание, присланные мне Геннадием.
Геннадий:Мне понравился тестер для проверки DB3, оптронов, стабилитронов и других компонентов, и я решил его повторить. Правда несколько его переработал.
Питаться тестер будет от Li-ion аккумулятора. К нему я добавил плату для зарядки. Такие продаются на Алиэкспресс. Плата зарядки расположена с другой стороны аккумулятора.
Можно конечно обойтись и без него. Блок цифрового вольтметра перестает работать при снижении напряжения его питания ниже 3.5В. Что будет служить сигналом необходимости зарядки аккумулятора. Я же поставил DC-DC преобразователь показанный на фото.
Этот преобразователь DC-DC понравился тем, что диапазон входных напряжений от 2.5В до выходного. А выходное можно выставить (путем распаивания перемычек А и В) от 12В до 5В. При этом его потребление без нагрузки менее 0.6 мА. Уменьшить потребляемый ток можно разорвав (распаяв) перемычку в правом нижнем углу платы. Тем самым мы отключим светодиод индицирующий работу DC-DC преобразователя.
Саму схему тестера я не менял, в ней меня всё устраивает, но предварительно я ее собрал на макетной плате. И даже поставил «нагрузку» в виде неоновой лампочки с дополнительным сопротивлением (стоит слева от потенциометра). Загорается когда напряжение на выходе достигает 65 — 70 вольт.
На фото трансформатор на ферритовом кольце, две обмотки по 30 витков. Не уступает ему трансформатор выполненный в броневом сердечнике.
диаметром 14 мм и высотой 8.5 мм, половинки стянуты пластмассовым винтом. Не плохой результат дает применение в качестве трансформатора входного фильтра от импульсного источника питания, где намотаны две обмотки, каждая на своей половине сердечника.
Кольца лучше проверять. Мне попалось кольцо с виду ферритовое, а внутри похоже из пермалоевой ленты.
Попытка намотать транс на ферритовом стержне привела к падению выходного напряжения почти вполовину. 43 — 45 вольт. Как правильно заметил автор*, убирать диод VD1, идея сомнительная. Без него, при попытке выжать напряжение побольше, пробивает переход Э-Б транзистора. На макете вышел из строя даже КТ815.
Транзистор действительно можно любой, но его коэффициент усиления сильно влияет на выходное напряжение.
При коэффициенте h21э = 170...210 выжать больше 65...68 вольт не удалось.
При коэффициенте h21э = 270...310 выжал 82 вольта.
При коэффициенте h21э = 380...440 выжал 94...98 вольт.
А когда поставил транзистор с h21э = 756 (по-моему из серии КТ3102) на выходе получил 113 вольт.
Резистором R1 был потенциометр на 50к установленный на максимум.
С транзистором h21э = 380...440 изменение резистора R1 дает следующие результат:
- R1 = 41k; Выходное напряжение 81В; Iпот = 23 мА
- R1 = 27k; Выходное напряжение 92В; Iпот = 29 мА
- R1 = 21k; Выходное напряжение 100В; Iпот = 34 мА
Диод выпрямляющий полученное напряжение VD2 лучше поставить типа FR102 чем диод Шоттки.
Ну и панельку для компонентов я установил на 28 контактов с нулевым усилием.
Контакты задействовал так, что где у автора* устанавливается 4-х контактный оптрон, слева и справа свободно по два контакта. Сместив 8-ми контактный оптрон влево или вправо можно проверить оба оптрона расположенные в одном корпусе.
2020-12-16
|
Страница 15 |
 |
1609430 