دستگاهی برای آزمایش دیودهای زنر نیمه هادی. بررسی دیودهای زنر ولتاژ بالا

با سلام خدمت بازدیدکنندگان عزیز. بیش از چهل سال اشتیاق به مهندسی رادیو، یک دسته کامل از دیودهای زنر، چه داخلی و چه وارداتی، چه با علامت گذاری و چه بدون علامت، انباشته شده است، در این رابطه نیاز به ساخت یک پیوست برای یک مولتی متر برای تعیین یکپارچگی و پارامترهای دیودهای زنر حداقل تثبیت ولتاژ. ساخت کنسول، از جمله اچ کردن برد، چند ساعت طول کشید. مدار تثبیت کننده جریان (شکل 1 را ببینید) از مستندات ریزمدار LM431، آنالوگ 142EN19 به عنوان مبنایی انتخاب کردم.

نمودار ست تاپ باکس حاصل در شکل 2 نشان داده شده است. یک تثبیت کننده جریان روی ترانزیستور VT1 و ریزمدار DA1 142EN19 مونتاژ شده است؛ با مقادیر مقاومت نشان داده شده در نمودار، جریان تثبیت تقریباً هفده میلی آمپر است. یک LED به عنوان نشانگر جریان در هنگام اندازه گیری با مدار گنجانده شده است. می توانید از هر LED با جریان رو به جلو حداقل 20 میلی آمپر استفاده کنید. برای ساختن یک ستاپ باکس، به یک دوشاخه برق از مقداری چرت و پرت غیر ضروری چینی نیاز دارید (عکس‌های 1 و 2 را ببینید).


یا بهتر بگوییم، یک قطعه یدکی از آن، که در عکس 2 نشان داده شده است. پیوست روی یک برد مدار چاپی کوچک ساخته شده از فایبرگلاس مونتاژ شده است. ظاهرتابلو در عکس های 3 و 4 نشان داده شده است. امیدوارم طراحی کنسول نیز مشخص باشد. به طوری که پین ​​های تماس دوشاخه برق سابق به طور آزادانه در پریزهای دستگاه قرار می گیرند، در حالی که داخل آنها قرار می گیرند، آنها را به روسری لحیم کنید.

نمودار حداکثر ولتاژ ورودی ممکن را برای این عناصر - 35 ولت نشان می دهد. اما اگر به عنوان مثال استابیستور KS107A را در این ولتاژ بررسی کنید، ولتاژ روی آن 0.7 ولت کاهش می یابد و 34.3 ولت - I Ur2 در ترانزیستور VT1 کاهش می یابد. جایی که I Ur2 افت ولتاژ در مقاومت R2 = 0.017A 200 = 3.4V است. 34.3 - 3.4 = 30.9V - آیا این ولتاژی است که در ترانزیستور VT1 کاهش می یابد، بنابراین قدرت کلکتور ترانزیستور U I = 30.9V 0.017A خواهد بود؟ 0.525 وات توان کلکتور ترانزیستور KT503 0.35 وات است. بنابراین، اندازه گیری باید خیلی سریع انجام شود، یا ترانزیستور را با یک ترانزیستور قوی تر جایگزین کنید، یا ولتاژ تغذیه جعبه تنظیم را کاهش دهید، که باعث کاهش تعداد مارک های دیودهای زنر در حال آزمایش می شود. خب فکر کنم خودت بتونی تصمیم بگیری نقشه PCB را دانلود کنید.

بله، جریان تثبیت به مقدار مقاومت R2 بستگی دارد، R2 = 2.5/Ist، که در آن Ist مقدار جریان تثبیت است. خداحافظ. K.V.Yu.

یک اضافه دیگر با استفاده از این ضمیمه، می توانید دیودهای مانع شاتکی را که به داشتن افت ولتاژ رو به جلو کم شناخته شده اند، شناسایی کنید. تصویر آزمایش 1N5819 - با مانع شاتکی را نشان می دهد. بالا = 0.24 ولت عالی!

مجموعه عظیمی از نمودارها، دستورالعمل ها، دستورالعمل ها و سایر اسناد برای انواع مختلف تجهیزات اندازه گیری کارخانه ای: مولتی متر، اسیلوسکوپ، تحلیلگر طیف، تضعیف کننده، ژنراتور، R-L-C متر، پاسخ فرکانس، اعوجاج غیر خطی، مقاومت ها، فرکانس سنج ها، کالیبراتورها و بسیاری از تجهیزات اندازه گیری دیگر.

در حین کار، فرآیندهای الکتروشیمیایی به طور مداوم در خازن های اکسیدی رخ می دهد و محل اتصال سرب با صفحات را از بین می برد. و به همین دلیل، یک مقاومت انتقال ظاهر می شود که گاهی اوقات به ده ها اهم می رسد. جریان های شارژ و دشارژ باعث گرم شدن این مکان می شود که روند تخریب را بیشتر تسریع می کند. یکی بیشتر علت مشترکخرابی خازن های الکترولیتی به دلیل "خشک شدن" الکترولیت است. برای اینکه بتوان چنین خازن هایی را رد کرد، پیشنهاد می کنیم رادیو آماتورها این مدار ساده را مونتاژ کنند.

شناسایی و آزمایش دیودهای زنر تا حدودی دشوارتر از آزمایش دیودها است، زیرا این امر به منبع ولتاژی بیش از ولتاژ تثبیت کننده نیاز دارد.

با استفاده از این ضمیمه خانگی، می توانید به طور همزمان هشت فرآیند فرکانس پایین یا پالس را بر روی صفحه نمایش یک اسیلوسکوپ تک پرتو مشاهده کنید. حداکثر فرکانس سیگنال های ورودی نباید از 1 مگاهرتز تجاوز کند. دامنه سیگنال ها نباید زیاد متفاوت باشد، حداقل نباید بیش از 3-5 برابر اختلاف داشته باشد.

این دستگاه برای آزمایش تقریباً تمام مدارهای مجتمع دیجیتال داخلی طراحی شده است. آنها می توانند ریز مدارهای سری K155، K158، K131، K133، K531، K533، K555، KR1531، KR1533، K176، K511، K561، K1109 و بسیاری دیگر از ریز مدارهای سری را بررسی کنند.

علاوه بر اندازه گیری ظرفیت، از این پیوست می توان برای اندازه گیری Ustab برای دیودهای زنر و تست دستگاه های نیمه هادی، ترانزیستورها و دیودها استفاده کرد. علاوه بر این، می توانید خازن های ولتاژ بالا را برای جریان های نشتی بررسی کنید، که در هنگام راه اندازی یک اینورتر برق برای یک دستگاه پزشکی به من کمک زیادی کرد.

این پیوست فرکانس متر برای ارزیابی و اندازه گیری اندوکتانس در محدوده 0.2 μH تا 4 H استفاده می شود. و اگر خازن C1 را از مدار خارج کنید، وقتی یک سیم پیچ با خازن را به ورودی کنسول متصل می کنید، خروجی فرکانس تشدید خواهد داشت. علاوه بر این، به دلیل ولتاژ پایین در مدار، می توان به طور مستقیم القایی سیم پیچ را در مدار ارزیابی کرد، بدون برچیدن، فکر می کنم بسیاری از تعمیرکاران از این فرصت قدردانی خواهند کرد.

در اینترنت چیزهای زیادی وجود دارد طرح های مختلفدماسنج های دیجیتالی، اما ما آنهایی را انتخاب کردیم که به دلیل سادگی، تعداد کم عناصر رادیویی و قابلیت اطمینان آنها متمایز می شوند، و نباید از مونتاژ آن بر روی یک میکروکنترلر بترسید، زیرا برنامه ریزی آن بسیار آسان است.

یکی از طرح ها نشانگر خانگیدما از نشانگر LEDدر سنسور LM35 می توان برای نشان دادن بصری دمای مثبت داخل یخچال و موتور ماشین و همچنین آب در آکواریوم یا استخر و غیره استفاده کرد. نشانگر روی ده LED معمولی متصل به آن ساخته شده است تراشه تخصصی LM3914 که برای روشن کردن نشانگرهای مقیاس خطی استفاده می شود و تمام مقاومت های داخلیمقسوم علیه های آن مقادیر یکسانی دارند

اگر با این سوال روبرو هستید که چگونه دور موتور را اندازه گیری کنید ماشین لباسشویی. ما یک پاسخ ساده به شما خواهیم داد. البته، شما می توانید یک بارق ساده جمع کنید، اما ایده مناسب تری نیز وجود دارد، به عنوان مثال استفاده از سنسور هال

دو نمودار ساعت بسیار ساده میکروکنترلر PICو AVR. پایه مدار اول میکروکنترلر AVR Attiny2313 و مدار دوم PIC16F628A است.

بنابراین، امروز می خواهم به پروژه دیگری در مورد میکروکنترلرها نگاه کنم، اما همچنین در کار روزانه یک آماتور رادیویی بسیار مفید است. این ولت متر دیجیتالروی میکروکنترلر مدار آن برای سال 2010 از یک مجله رادیویی قرض گرفته شد و به راحتی می توان آن را به آمپرمتر تبدیل کرد.

این طرح یک ولت متر ساده با نشانگر روی دوازده LED را توصیف می کند. این دستگاه اندازه گیری به شما این امکان را می دهد که ولتاژ اندازه گیری شده را در محدوده مقادیر از 0 تا 12 ولت در مراحل 1 ولت نمایش دهید و خطای اندازه گیری بسیار کم است.

ما مداری را برای اندازه‌گیری اندوکتانس کویل‌ها و ظرفیت خازن‌ها در نظر می‌گیریم که تنها با پنج ترانزیستور ساخته شده است و با وجود سادگی و در دسترس بودن، امکان تعیین ظرفیت و اندوکتانس سیم‌پیچ‌ها را با دقت قابل قبولی در محدوده وسیعی فراهم می‌کند. چهار زیر محدوده برای خازن ها و پنج زیر محدوده برای سیم پیچ ها وجود دارد.

فکر می‌کنم اکثر مردم می‌دانند که صدای یک سیستم تا حد زیادی توسط سطوح سیگنال مختلف در بخش‌های جداگانه آن تعیین می‌شود. با نظارت بر این مکان ها، می توان پویایی عملکرد واحدهای عملکردی مختلف سیستم را ارزیابی کرد: داده های غیرمستقیم در مورد بهره، اعوجاج های معرفی شده و غیره را به دست آوریم. علاوه بر این، سیگنال حاصل به سادگی همیشه شنیده نمی شود، به همین دلیل است که از انواع مختلف نشانگرهای سطح استفاده می شود.

در ساختارها و سیستم های الکترونیکی خطاهایی وجود دارد که به ندرت رخ می دهد و محاسبه آن بسیار دشوار است. دستگاه اندازه گیری خانگی پیشنهادی برای جستجوی مشکلات احتمالی تماس استفاده می شود و همچنین امکان بررسی وضعیت کابل ها و هسته های جداگانه در آنها را فراهم می کند.

اساس این مدار میکروکنترلر AVR ATmega32 است. صفحه نمایش LCD با وضوح 128 در 64 پیکسل. مدار یک اسیلوسکوپ روی یک میکروکنترلر بسیار ساده است. اما یک اشکال مهم وجود دارد - کافی است فرکانس پایینسیگنال اندازه گیری شده فقط 5 کیلوهرتز است.

این پیوست زندگی یک آماتور رادیویی را در صورتی که نیاز به پیچیدن سیم پیچ سلف خانگی داشته باشد یا پارامترهای سیم پیچ ناشناخته را در هر تجهیزاتی تعیین کند، بسیار آسان تر می کند.

پیشنهاد می کنیم قسمت الکترونیکی مدار ترازو را روی یک میکروکنترلر با کرنش سنج تکرار کنید؛ سیستم عامل و نقشه برد مدار چاپی در طراحی رادیویی آماتور گنجانده شده است.

خانگی تستر اندازه گیریموارد زیر را دارد عملکرد: اندازه گیری فرکانس در بازه 0.1 تا 15.000.000 هرتز با قابلیت تغییر زمان اندازه گیری و نمایش فرکانس و مدت زمان بر روی صفحه دیجیتال. در دسترس بودن گزینه ژنراتور با قابلیت تنظیم فرکانس در کل محدوده از 1 تا 100 هرتز و نمایش نتایج بر روی نمایشگر. وجود گزینه اسیلوسکوپ با قابلیت تجسم شکل سیگنال و اندازه گیری مقدار دامنه آن. عملکردی برای اندازه گیری ظرفیت، مقاومت و ولتاژ در حالت اسیلوسکوپ.

روشی ساده برای اندازه گیری جریان در مدار الکتریکیروشی برای اندازه گیری افت ولتاژ در مقاومتی است که به صورت سری با بار متصل شده است. اما هنگامی که جریان از این مقاومت عبور می کند، نیروی غیر ضروری به شکل گرما تولید می شود، بنابراین باید تا حد امکان کوچک انتخاب شود، که به طور قابل توجهی سیگنال مفید را افزایش می دهد. باید اضافه کرد که مدارهای مورد بحث در زیر امکان اندازه‌گیری کامل نه تنها جریان مستقیم، بلکه جریان پالسی را نیز ممکن می‌سازد، هرچند با مقداری اعوجاج، که توسط پهنای باند اجزای تقویت‌کننده تعیین می‌شود.

این دستگاه برای اندازه گیری دما و رطوبت نسبی استفاده می شود. سنسور رطوبت و دما DHT-11 به عنوان مبدل اولیه در نظر گرفته شد. خانگی دستگاه اندازه گیریمی توان در انبارها و مناطق مسکونی برای نظارت بر دما و رطوبت استفاده کرد، مشروط بر اینکه دقت بالایی در نتایج اندازه گیری لازم نباشد.

سنسورهای دما عمدتاً برای اندازه گیری دما استفاده می شوند. آنها پارامترها، هزینه ها و اشکال مختلف اجرا دارند. اما آنها یک ایراد بزرگ دارند که استفاده از آنها را در برخی مکان ها با دمای بالای محیط اندازه گیری شده با دمای بالای 125+ درجه سانتیگراد محدود می کند. در این موارد استفاده از ترموکوپل بسیار سودآورتر است.

مدار تست نوبت به نوبت و عملکرد آن بسیار ساده است و حتی توسط مهندسان الکترونیک مبتدی نیز قابل مونتاژ است. به لطف این دستگاه، تقریباً هر ترانسفورماتور، ژنراتور، چوک و سلف با مقدار اسمی از 200 μH تا 2 H امکان پذیر است. نشانگر قادر است نه تنها یکپارچگی سیم پیچ تحت آزمایش را تعیین کند، بلکه مدارهای کوتاه وقفه را نیز کاملاً تشخیص می دهد و علاوه بر این می توان از آن برای بررسی استفاده کرد. اتصالات p-nدر دیودهای نیمه هادی سیلیکونی

برای اندازه گیری یک کمیت الکتریکی مانند مقاومت، از یک دستگاه اندازه گیری به نام اهم متر استفاده می شود. ابزارهایی که فقط یک مقاومت را اندازه گیری می کنند به ندرت در تمرین رادیویی آماتور استفاده می شوند. اکثر مردم از مولتی متر استاندارد در حالت اندازه گیری مقاومت استفاده می کنند. در چارچوب این مبحث به بررسی خواهیم پرداخت نمودار سادهیک اهم متر از مجله Radio و یک اهم متر حتی ساده تر در برد آردوینو.

در مجله "رادیو آماتور" شماره 3، 2001، مقاله ای از S. Gordienko "دستگاهی برای آزمایش دیودهای زنر نیمه هادی" با یک مدار ساده خواندم. اما از برق 6 ولت و همچنین ترانس از آداپتور شبکه که وزن و ابعاد قابل توجهی دارد راضی نبودم.

بنابراین، من نسخه ای از شناسه دیود زنر ساختم که در آن از یک ترانسفورماتور پالس روی یک حلقه فریت استفاده کردم و ولتاژ تغذیه را به 1.5 ولت کاهش دادم:

با ولتاژ تغذیه 1.5 ولت و جریان مصرفی حدود 36 میلی آمپر، ولتاژ حرکت بیکارخروجی کنسول حدود 150 ولت بود. هنگامی که با باتری 1.2 ولت تغذیه می شود ولتاژ خروجیبه 130 ولت کاهش می یابد.
هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه به 0.4 ولت کاهش می یابد (در همان زمان، ولتاژ خروجی نیز به همان نسبت کاهش می یابد)، ست تاپ باکس فعال می ماند، اما در بسیاری از موارد، امکان استفاده از عناصر مرده برای تغذیه آن فراهم می شود.

ترانسفورماتور روی یک حلقه فریت K10x6x5 پیچیده شده است. سیم پیچ اولیهپیچ در دو سیم PELSHO 0.31 2x10 نوبت. سیم پیچ ثانویه نیز در دو سیم PETV 0.19، هر 105 دور پیچ می شود. سپس سیم پیچ ها به صورت سری (ابتدای یکی و انتهای دیگری) به هم متصل می شوند. قطر سیم را می توان کمتر از نسخه من در نظر گرفت.

ترانزیستور و دیود را از فلاش دوربین یکبار مصرف حذف کردم. اما از دیگران نیز می توان استفاده کرد ترانزیستورهای npn(ترجیحا با ولتاژ اشباع پایین). در این حالت فقط باید مقدار مقاومت R1 را انتخاب کنید. کاهش مقاومت مقاومت منجر به افزایش ولتاژ و جریان خروجی می شود.
دیود را می توان با هر یکسو کننده ولتاژ بالا با زمان بازیابی کوتاه (قابلیت یکسوسازی در فرکانس های صدها کیلوهرتز) جایگزین کرد.
من سعی کردم یک ترانزیستور KT315G و یک دیود 1N4007 نصب کنم. اما با آنها ولتاژ خروجی و بازده دستگاه یک سوم کاهش یافت.

قطعات ست تاپ باکس روی یک برد مدار چاپی به ابعاد 60x23 میلی متر قرار گرفتند:

بدنه کنسول از ورق پلاستیکی به ضخامت 2 میلی متر به هم چسبانده شده است:

پوشش محفظه باتری با دو پیچ M2 روی قاب محکم می شود.

برای اتصال به مولتی متر از فیش های پروب آن استفاده کردم که مستقیماً به برد لحیم کردم. برای اتصال دیودهای زنر، سوکت‌هایی را از کانکتور 2RM به برد لحیم کردم، که می‌توانید پروب‌های راه دور یا گیره‌های تمساح دندانه‌دار را نیز در آن قرار دهید:

برای بررسی دیود زنر ابتدا به ست تاپ باکس متصل شده و سپس برق آن روشن می شود. مولتی متر باید روی پدال 200 ولت تنظیم شود. قرائت آن برابر با ولتاژ تثبیت دیود زنر خواهد بود:

نیازی به ترس از مخلوط کردن قطبیت وجود ندارد. در این حالت، دستگاه فقط یک افت ولتاژ مستقیم در دیود زنر 0.6 ... 0.8 ولت نشان می دهد (اگر دو طرفه نباشد).
با استفاده از این ضمیمه می توانید دیودهای ولتاژ پایین را نیز تست کنید تا ولتاژ خرابی آنها را تعیین کنید. چنین دیودهایی را می توان در اتصال معکوس به جای دیودهای زنر با ولتاژ بالا استفاده کرد.

در تمرین رادیویی آماتور، اغلب دیودهای شیشه ای کوچک زیادی جمع می شوند که نام آنها همیشه واضح نیست؛ در میان آنها ممکن است دیودهای زنر نیز وجود داشته باشد. یک تستر مشابه برای یافتن این موارد و همچنین شناسایی داده های تثبیت کننده دقیق تر دیود زنر در حال آزمایش طراحی شده است. هدف از ساخت این دستگاه تست دیودهای زنر ناشناخته است که ممکن است ولتاژی بالاتر از 30 ولت داشته باشند، یعنی با یک منبع تغذیه یا تستر معمولی نمی توان آنها را تست کرد.

این نمودار از نمودار دیگری که از اینترنت گرفته شده بود، کپی شد و با آن ساده و تکمیل شد نشانگر دیجیتال 0-100 ولت از چین، با نام گذاری پین، زیرا افراد زیادی نحوه اتصال آن را در اینجا نمی دانند. البته، اگر آنها در فروش هستند و ارزان هستند، پس چرا از آنها استفاده نکنید، یک دستگاه جمع و جور و کاربردی دریافت می کنید که برای یک رادیو آماتور مفید است، که گاهی اوقات بسیار ضروری است.

تستر بر اساس محفظه واحد منبع تغذیه زنگ هشدار MIP-R ساخته شده است؛ می توانید هر نوع دیگری را که اندازه مناسبی دارد تهیه کنید. در پانل جلویی برنامه ریزی شده است که یک برد با یک سوکت برای ریز مدارها و یک برد دیگر برای بررسی دیودهای cmd zener وصل کنید. از آنجایی که دستگاه به خودی خود بسیار جمع و جور است، می توان آن را به راحتی در ساخت؛ ابعاد آن تنها به باتری مورد استفاده بستگی دارد.

یک روسری کوچک برای دستگاه ساخته شده است که تمامی قطعات روی آن تعبیه شده است. ترانسفورماتور از شارژر آماده شده است تلفن همراه، سیم پیچ بوست ثانویه روی آن با بالاترین مقاومت مشخص شده است.

در بالا، به نتیجه بررسی عملکرد دستگاه، آزمایش دیود زنر 5.1 ولت نگاه کنید.