Прибор своими руками для проверки варикапов
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 04.10.2024
2017-10-30 Статьи Комментариев нет
В сегодняшней статье я бы хотел немного затронуть тему электроники и рассказать о радиоэлектронных компонентах, а точнее о методике их проверки.
С электроникой профессиональным электрикам да и любителям приходится сталкиваться время от времени, поэтому базовые знания об электронных компонентах не помешают всем, кто занимается электрикой в той или иной степени. Так как радиокомпонентов на данный момент множество, обо всех конечно я рассказать не смогу, а затрону только наиболее часто встречающиеся. Итак поехали.
Резисторы
Пожалуй наиболее простая и часто встречающаяся радиодеталь — это резистор. Сгоревший резистор легко определить по почерневшему, обуглившемуся корпусу. Если же резистор на вид выглядит нормально, то придется воспользоваться мультиметром.
Для проверки мультиметр выставляем в режим омметра. Так как резистор не имеет полярности, какой щуп к какому выводу подключать не имеет значения, важно только во время проверки не касаться руками токоведущих частей щупов и выводов резистора.
Полученный результат сравниваем с номиналом резистора, указанным на корпусе либо в виде разноцветных полос, либо в виде числового значения. Расшифровку цветового обозначения резисторов можно посмотреть в интернете или скачать программу. Стоит отметить что отклонение от номинального сопротивления на на ± 5% считается вполне допустимым.
Для проверки переменного резистора (потенциометра) замеряем сопротивление между его крайними выводами, которое должно быть равно его номинальному значению с учетом допуска и погрешности измерения, а также измерим сопротивление между каждым из крайних выводов и средним выводом. Сопротивление при вращении ручки потенциометра из одного крайнего положения в другое должно плавно, без скачков изменяться от нуля до номинального значения.
Конденсаторы
Наряду с резисторами конденсаторы являются самыми распространенными радиодеталями. На любой электронной плате можно встретить различные типы конденсаторов — керамические, пленочные, электролитические и т.д. Среди них особняком стоят электролитические конденсаторы — именно они наиболее часто подвержены выходу из строя. Наверное классическая неисправность, с которой сталкивались все, кто занимался ремонтом техники — вздутие конденсатора вследствии перегрева, приводящего к увеличению давления внутри его корпуса из-за испарения электролита.
Помимо электролитов, нередко такое же можно наблюдать и у полимерных конденсаторов.
Среди основных неисправностей конденсаторов можно выделить три:
- пробой диэлектрика, возникающий при превышении допустимого рабочего напряжения.
- обрыв, при котором конденсатор представляет собой два изолированных проводника, не имеющих между собой никакой емкости.
- повышенная утечка, которая характеризуется изменением сопротивления диэлектрика между обкладками. При этом емкость конденсатора заметно уменьшается.
В случае неполярного конденсатора выставляем на мультиметре диапазон измерений на Мом, если значение проверяемого конденсатора меньше 2 Мом, то скорее всего он неисправен.
Но такой проверки недостаточно, необходимо убедиться в том, что конденсатор не потерял свою емкость. А для этого необходим либо мультиметр с такой функцией , либо LC-метр. LC-метр есть конечно далеко не у каждого, а вот большинство мультиметров среднего ценового диапазона измерять емкость умеют.
Нельзя также не упомянуть о таком параметре конденсатора как ESR (Equivalent Series Resistance) или по русски эквивалентное последовательное сопротивление. Этот параметр представляет из себя сопротивление выводов и обкладок и влияет на работу электролитических конденсаторов в высокочастотных схемах. Подробно на этом параметре я останавливаться не буду, кому интересно может прочитать об этом в интернете. Скажу только что для измерения необходим специальный ESR тестер, мультиметром проверить ESR не получится.
Диоды
Еще одна повсеместно встречающаяся в радиотехнике деталь это диод и его различные разновидности — диодные мосты, стабилитроны, варикапы и т.д.
Выпрямительные диоды легко можно проверить мультиметром в режиме проверки диодов.
Стабилитрон, или по другому диод Зенера, представляет собой практически тот же диод, хотя и выполняет в схеме совершенно другие функции.
Проверить его можно также же как и обычный диод, в одну сторону стабилитрон будет проводит ток, в другую стабилитрон будет закрыт.
Диодный мост чаще всего встречается на электронных платах в виде единой сборки, состоящей из четырех диодов, соединенных между собой по схеме мостового выпрямителя.
Варисторы
Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Основное его назначение в схеме — это защита от кратковременных скачков напряжения. Кстати варисторы являются основным элементом таких устройств как ограничители перенапряжений.
Проверить на исправность варистор можно мультиметром. Переключаем прибор в режим измерения сопротивления и выставляем максимальное значение в мегаомах. Прикасаясь щупами к выводам исправного варистора на дисплее должно отображаться значение в десятки МОм. В противном случае варистор можно считать неисправным. Измерение необходимо проводить в обе стороны, поменяв местами щупы прибора. В обоих положениях измеренное значение должно быть примерно одинаковое.
Тиристоры
Тиристоры относятся к классу полупроводниковых приборов, с которыми довольно часто можно столкнуться при ремонте. К этому же классу относятся помимо тиристоров симисторы и динисторы.
Они применяются в первую очередь в качестве силовых ключей, для коммутации и регулирования больших токов. Принцип работы тиристора напоминает работу обычного электромеханического реле — если у реле контакты замыкаются или размыкаются при подаче напряжения на его катушку, то у тиристора эту роль выполняет управляющий электрод.
Проверить тиристор можно двумя способами — мультиметром, или собрав простейшую схему проверки.
Если под рукой нет мультиметра, то для проверки можно собрать схему.
Для этого понадобится источник питания постоянного тока, лампочка и провода. Плюсовой вывод от источника питания подаем на анод тиристора, минус на катод через лампу. При включении лампа гореть не должна — тиристор закрыт. Если лампа сразу загорелась значит тиристор пробит. Далее замыкаем между собой анод и управляющий электрод. Лампа должна загореться. Убираем перемычку между анодом и управляющим электродом — лампа должна продолжать гореть. Чтобы закрыть тиристор необходимо разорвать цепь или же подать на мгновение обратное напряжение.
Симистор представляет собой симметричный тиристор. Главное его отличие от тиристора заключается в двухсторонней проводимости тока, можно сказать что симистор это два тиристора в одном корпусе с общим управляющем электродом.
Проверить симистор мультиметром с большой долей вероятности не получится, так как не хватит тока для открытия симистора. Поэтому самый надежный способ — это собрать простую схему проверки.
Изначально при включении источника питания симистор закрыт и светодиод не горит. При замыкании ключа управляющий электрод и анод замыкаются и светодиод загорится. Он будет гореть до тех пор, пока есть напряжение на источнике питания или снова не замкнуть управляющий электрод на плюсовой вывод. Проверка с помощью такой схемы поможет с уверенностью сказать об исправности симистора.
Динистор отличается от тиристоров и симисторов отсутствием управляющего электрода, поэтому динистор управляется не управляющим сигналом, а только напряжением на его выводах. При прямом включении он не будет пропускать ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения.
Мультиметром динистор можно проверить только на пробой. Анод и катод динистора не должны прозваниваться ни в одном направлении.
На этом пока остановимся, а в следующей части рассмотрим методы проверки других часто встречающихся радиодеталей, таких как транзисторы, герконы, термисторы и т.д.
При ремонте, настройке, создания новых схем схем бывает нужен прибор для проверки величин допустимых напряжений и напряжений утечек транзисторов, диодов, конденсаторов и других радиодеталей.
В статье, ниже представлена схема такого прибора на основе преобразователя на МС 1211ЕУ1.
Преобразователь напряжения выполнен по типовой схеме включения на двухтактном микроконтроллере электронных пускорегулирующих аппаратов ЭПРА 1211ЕУ1. Микросхема представляет специализированный микроконтроллер с питанием от 3 до 24 Вольт, с малой потребляемой мощностью, выполненного на полевых транзисторах. Данный контроллер имеет двухтактный выходной каскад с защитным интервалом, содержит малое количество навесных элементов, имеет два вывода для защиты по питанию, вывод для выбора рабочей частоты, максимальный выходной ток 250 мА.
Схема прибора
Номиналы резисторов для каждого прибора разные и выбираются по отклонению стрелки на последнее деление шкалы при закороченных клеммах К-Э. Чувствительность магнитной системы применяемого прибора должна быть в пределах 10-50 мкА. Стрелочный прибор с чувствительностью более 50 микроАмпер ставить нельзя, при таком токе существует возможность выхода из строя проверяемых полупроводниковых элементов.
Назначение прибора
При помощи измерителя предельных рабочих напряжений P-N переходов можно проводить следующие измерения:
- Точно и без вреда измерять предельно допустимые напряжения переходов всех полупроводниковых приборов.
- Определять необходимую величину сопротивления запирающего резистора в цепи Б-Э.
- Исследовать зависимость величины сопротивления базового резистора от изменения коллекторного напряжения и температуры.
- Проверять качество изоляции.
- Проверять напряжения утечек.
Теоретические обоснования
Максимальное напряжение, которое может выдержать транзистор, а точнее P-N переход, ограничивается напряжением пробоя. Пробой перехода выражается резким увеличением обратного тока при достижении обратным напряжением критического значения. Если при проверке рабочий ток ограничить, до гарантировано безопасного уровня, порядка 10-50 микроАмпер, то никакого вреда испытуемому элементу при проверке нанесено не будет. В доказательство этому утверждению, свидетельствует тот факт, что за десять лет эксплуатации прибора, ни одного экземпляра полупроводниковых приборов испорчено не было. Максимальный ток прибора равен 30 микроАмперам.
Механизм пробоя определяется физическими параметрами применяемого материала, типом проводимости, конструктивно технологическими особенностями, мощностью, условиями эксплуатации, коэффициентом использования максимально допустимых режимов, и т. д.
По типу пробои делятся на электрический и тепловой.
Пробой перехода Коллектор — Эмиттер транзистора зависит от рабочего режима его базовой цепи. В приборе для проверки транзисторов это условие нужно учитывать, для этого в базовую цепь необходимо поставить переменное сопротивление для имитации различных режимов эксплуатации. При таком построении схемы можно вывести зависимость пробивного напряжения от базового сопротивления при влиянии внешних факторов.
Зная динамическую кривую рабочих напряжений и токов нагрузки, с помощью такого прибора можно точно выбрать подходящие типы элементов из имеющихся в наличии.
Зависимость пробивного напряжения от сопротивления резистора в цепи базы транзистора.
Следует сказать, что с базовыми резисторами баловаться не стоит. Если их ставить от балды или других мощных приборов, с округлыми формами, плавно переходящих в главные образы других тем 🙂 , то это скажется на работе всей схемы. От их величины меняются рабочие параметры транзисторов.
Вкратце эту зависимость можно описать так:
Чем меньше будет сопротивление резистора Б-Э, тем меньше зависимость пробивного напряжения и тока К-Э от температуры перехода, но эти запирающие резисторы влияют на коэффициент усиления и динамические характеристики полупроводникового прибора.
Величина номинала базового резистора должна обеспечивать необходимый запас разброса рабочих параметров элементов каскада.
Схемы измерений пробивных напряжений и обратных токов при различных условиях на входе транзистора.
Этим прибором можно проверить только величину напряжения только первичного пробоя P/N переходов.
Есть еще так называемый вторичный пробой.
Форма вольт-амперной характеристики в области второго пробоя (U1 — напряжение первого пробоя, U2 — второго пробоя)
Он происходит при определенном сочетании влияющих параметров в основном при больших рабочих напряжениях и токах, даже если они не превышают предельные значения. У любого транзистора работающего в активном режиме при прямом или обратном смещении на переходе Э/Б может возникнуть второй пробой.
Параметры вторичного пробоя в радиолюбительской практике нельзя измерить, потому что не возможно смоделировать условия, провоцирующие такой пробой. Для этого нужны лабораторные условия, необходимое оборудование, опыт работы в этом направлении и соответствующее программное обеспечение, на котором можно гибко моделировать происходящие процессы, влияющие на образование вторичного пробоя.
Чтобы избежать этого явления, нужно внимательно читать документацию на применяемые транзисторы. Изготовители полупроводниковых приборов обычно определяют области их безопасной работы, исключающие возможность появления такого пробоя. Так же, в схемах, где прогнозируется большая вероятность возникновения второго пробоя, следует применять транзисторы с эпитаксиальной базой, ставить балластные стабилизирующие резисторы в эмиттерные цепи, а также применять существующие схемные решения, уменьшающие вероятность второго пробоя.
Практика показывает, что второму пробою подвержены транзисторы, работающие с индуктивными нагрузками в ключевом режиме. Вероятность второго пробоя сужает область безопасной работы высокочастотных силовых транзисторов. Даже при средней мощности они могут выйти из строя.
В справочниках для режима прямого смещения транзисторов, предназначенных для работы в таких условиях, приводятся значения тока второго пробоя.
Начало.
Часто бывает необходимо в куче проводов найти куда какой идет, узнать целостность цепи, проверить, если ли короткое замыкания или же обрыв, также часто нужно узнать целостность p-n перехода диодов, транзисторов и прочих полупроводником, в этом нам поможет такой инструмент как прозвонка. Она будет несомненно полезна как электрику, так и электронику. Дело в том, что пользоваться режимом прозвонки в мультиметре не всегда бывает удобно, а в некоторых из них вообще отсутствует эта функция, так что такая простая прозвоночка решит эту проблему.
Прозвонка очень практичная, ее тон звучания зависит от сопротивления проверяемого участка цепи. Чем больше сопротивление - тем реже щелчки, соответственно при маленьком сопротивлении щелчков будет очень много и они будут слышаться как писк, тональность которого можно настроить номиналами: То бишь на уже готовой плате с впаянными компонентами можно легко найти короткое замыкание, а p-n переходы мы будем слышать не как КЗ, тональность будет отличаться. А если немного приловчиться, то по звуку с легкость возможно сказать где у транзистора эмиттер, а где коллектор (у второго щелчков больше).
Корпус.
Корпус - тоже очень важен, от него будет зависеть насколько приятно будет пользоваться прибором, все-таки эстетика важна. Кроме этого он будет защищать платку и элемент питания от суровых условий повседневной жизни человека работающего с электричеством.
Мною был взят корпус от АТБшного маркера, в него идеально входит один элемент АА и ещё остается место для платы, да и выглядит он хорошо для этих целей.
В качестве щупов кучок медного провода в эмали и цилиндрической кусочек медь, а именно старое жало паяльника, этот цветной металл имеет малое сопротивление и более-менее хорошо переносит O2, особенно с припоем:) На самой плате жало закрепляется расплавленным оловом на определенном участке меди.
На картинке вы можете увидеть, как устроена прозвонка изнутри, сначала идет щуп, который отходит от платы, далее сама плата прозвонки, потом батарейка/аккумулятор, который плотно закрепляется "затычкой".
Также тут присутствует динамик - это элемент индикации, для громкого воспроизведения звука много дырочек, через которые он колышет воздух. (он не нарисованы!)
Компоненты и замены.
Значения параметров всех применяемых в этой схеме деталей не критично и может варьироваться, например нету резистора 51к, а есть 47к - то смело ставьте его. Все транзисторы - любые, главное чтобы структура совпадала (3 - НПН, 1 - ПНП).
Уведомители.
Динамик конечно же берется миниатюрный - такой как в наушниках. Сопротивление его обычно16 Ом, а громкость вполне достаточная. У меня был в наличии громкоговоритель (speaker) из старой Нокии 6303Ай, весьма хороший телефон нужно отметить. Его я приклеил на обратную сторону платы термоклеем, она выступала в роли резонатора.
Если вы работаете в таком месте где очень шумно, то следует параллельно звукоизлучателю поставить светодиод, который и будет служить световой индикацией.
Питание.
Питание прозвонки - пальчиковая батарейка 1,5 Вольта, если увеличить это значение, то появиться возможность проверять и светодиоды, к тому же громкость звука значительно возрастет. Но в таком случае высокое напряжение может повредить некоторые чувствительные радиодетали.
Добавляем чувствительности.
Хотите супер-мега чувствительность? Тогда отключите электролитический конденсатор С1. Теперь если просто дотронемся до щупов прибора, то он уже начнет бурно на это реагировать. Не знаю зачем, но если хотите такой бешеный режим то поставьте микро-кнопку на один из выводов конденсатора.
А лучше вот вам вообще эта же, но немного измененная схема, таким образом у нас получится два режима: очень маленькая чувствительность и супер-чувствительность до 120 Мом. Между ними можно легко переключаться с помощью кнопок S1 и S2.
Фото.
(готовая плата с щупом и пружиной, вид сбоку)
(полностью готовая и рабочая прозвонка)
Плата и другие файлы.
Тут можете скачать архив
Видео демонстрация работы.
Вывод.
Схема прозвонки в общем-то несложна, но весьма полезна. Она незаменимая и очень нужная вещь для любого человека, работающего с электричеством. Корпус выбираете сами, тут ваша фантазия безгранична - от полипропиленовых труб до мини-мыльницы, мой выбор меня очень даже устроил. Звук вышел громкий и главное информативный. Также нужно заметить, что пока щупы не замкнуты - потребление тока равно нулю, а это очень экономично.
Связанные статьи
Простой пробник транзисторов своими руками
За недавнее время мне уже надоело проверять мультиметром транзисторы, а именно в режиме прозвонки диодов. Во-первых, это долго и не удобно, во-вторых, колодки на.
Пробник для проверки полевых транзисторов
Привет всем тем кто читает эту статью, в ней я хочу рассказать вам про пробник для маломощных полевых транзисторов. Этим пробником можно проверять, транзисторы серии.
Сегодня при устройстве электронных осветительных систем все чаще используются светодиодные лампочки. Они экономичны, практичны и просты в эксплуатации. Однако, как и любой светоэлемент подобного типа, диоды могут выходить из строя или просто некачественно работать.
Для устранения поломки нужно определить причину и последствия. В первую очередь речь идет о том, в каком состоянии диод: в рабочем и подлежит ремонту или в нерабочем и проще будет приобрести новый. Поэтому многие пользователи подобных осветительных приборов интересуются, как проверить диод мультиметром.
Классификация
Светодиодные ленты и прочие элементы освещения, которые работают на базе подобных светоэлеметнов, относятся к группе простых полупроводниковых радиоэлементов.
На сегодняшний день выделяют такие типы диодов:
- выпрямленный;
- стабилитрон;
- варикап;
- высоковольтные диоды;
- светодиодные источники света.
Теперь попробуем разобраться, как проверить диоды мультиметром.
Проверка выпрямленных диодов и стабилитронов
Защитный светоэлемент, равно как и выпрямленный, проверяется с помощью мультиметра. За неимением такого оборудования можно использовать омметр.
Как проверить конденсатор мультиметром
Прозванивание светодиода мультиметром заключается в последовательном выполнении следующих действий:
Данная методика может использоваться и для тестирования светоэлементов на генераторе автомобиля и любого другого транспортного средства.
Контроль стабилитрона выполняется по идентичной схеме, единственное, что стоит отметить, с помощью такого тестирования невозможно определить, выполняется ли стабилизация показателей напряжения на том или ином уровне. В этом случае целесообразно собрать простую схему, которая состоит из источника питания, тестируемого стабилитрона и токоограничителя.
ВИДЕО: Как проверить диод с помощью тестера. Немного о структуре и назначении диодов
Принцип проверки заключается в следующем:
Как проверить обычный диод и светодиод?
Стандартный диодный источник света является элементом, который проводит электроток только в одном направлении. Если же развернуть это направление, то рассматриваемый источник света закроется. Только при соблюдении этих условий светоизлучатели можно считать рабочими.
Проверка индикаторной отверткой
При выполнении обратного включения (при перестановке электродов), тестер должен показать значение, не выше 1. Не сложно сделать выводы, что сопротивление мультиметра большое и электрический ток через него не проходит. Если ваша проверка показала именно такие результаты, то световой элемент полностью работоспособен и готов к дальнейшей эксплуатации.
Иногда во время тестирования при подключении щупов проверяемый источник света пропускает электричество и при прямом подключении, и при обратном. А иногда вообще ток не проходит ни в одном из направлений (показания при протекании тока в обе стороны не превышают 1).
Первый случай говорит о том, что диодный светоэлемент пробит, а второй – он вышел из строя или же оборван от основной цепи. Логично, что такие электроэлементы неисправны и нужно предпринимать меры по устранению неполадки.
В случае с тестированием светодиодных лент принцип идентичен, но при этом в значительной степени упрощает процедуру тот момент, что при прямом подключении такой вид светового источника будет выдавать световой поток. Естественно, что это в разы упрощает проверку работоспособности тестируемого элемента.
Тестим варикапы
В отличие от стандартных диодных светоизлучателей, варикапы p-n обладают своеобразным переходным диодным мостом с емкостью, величина которой пропорциональна показаниям обратного напряжения. Тестирование подобных светоизлучателей выполняется по такому же принципу, как и в случае с обычными источниками света диодного типа. Для реализации проверки диода как варикапа, потребуется все тот же мультиметр, который обладает всеми необходимыми функциями для реализации подобных задач.
Чтоб проверить варикап необходимо установить на приборе соответствующий режим (внизу слева переключатель нужно поставить строго посередине) и установить световой элемент в разъем для конденсаторов.
Проверка высоковольтных диодов
Высоковольтные диодные источники света проверяются несколько по-другому, нежели в случае с тестированием обычных. Это обусловлено особенностями самих светоэлементов. Проверка светодиодов с такими светотехническими характеристиками проводится по специфической схеме, которая подключена к источнику питания в 40-45V. Если в двух словах, то проверяемый образец подключается к токоограничительному элементу и мультиметру, где первый и последний соединяются последовательно, после чего от первого цепь идет на второй.
Теперь вы знаете, как проверить светодиод мультиметром. Надеемся, эти советы помогут вам протестировать свою осветительную систему.
Читайте также: