Već smo navikli na glavne parametre kondenzatora: kapacitivnost i radni napon. Ali nedavno je njegov ekvivalentni serijski otpor (ESR) postao jednako važan parametar. Šta je to i na šta utiče?

Budući da EPS najjače utiče na rad elektrolitskih kondenzatora, u budućnosti ćemo govoriti o njima. Sada ćemo analizirati elektrolitički kondenzator po kostima i otkriti koje tajne krije.

Nijedna elektronska komponenta nije savršena. Ovo se odnosi i na kondenzator. Ukupnost njegovih svojstava prikazana je uslovnim dijagramom.

Kao što vidite, pravi kondenzator se sastoji od kapacitivnosti C , koje smo navikli vidjeti na dijagramima u obliku dvije okomite pruge. Sljedeći otpornik Rs , što simbolizira aktivni otpor žičanih izvoda i kontaktni otpor provodnika - obloge. Na fotografiji se vidi kako su žičani vodovi pričvršćeni za ploče zakivanjem.

Budući da bilo koji, čak i vrlo dobar dielektrik, ima određeni otpor (do stotine megaoma), otpornik je prikazan paralelno s pločama Rp . Kroz ovaj "virtualni" otpornik teče takozvana struja curenja. Naravno, unutar kondenzatora nema otpornika. Ovo je samo u svrhu ilustracije i pogodnosti.

Zbog činjenice da su ploče elektrolitičkog kondenzatora uvijene i ugrađene u aluminijsko kućište, formira se induktivnost L.

Ova induktivnost pokazuje svoja svojstva samo na frekvencijama iznad rezonantne frekvencije kondenzatora. Približna vrijednost ove induktivnosti je desetine nanohenrija.

Dakle, iz svega ovoga biramo ono što je uključeno u EPS elektrolitskog kondenzatora:

Otpor, koji je uzrokovan gubicima u dielektriku zbog njegove nehomogenosti, nečistoća i prisustva vlage;

Ohmski otpor žičanih vodova i ploča. Aktivni otpor žica;

Otpor kontakta između ploča i vodova;

To također može uključivati ​​otpor elektrolita, koji se povećava zbog isparavanja otapala elektrolita i promjene u njegovom kemijskom sastavu zbog njegove interakcije s metalnim pločama.

Svi ovi faktori se zbrajaju i formiraju otpor kondenzatora, koji je nazvan ekvivalentni serijski otpor - skraćeno EPS, ali na strani način ESR (E ekvivalentan S serijski R postojanje).

Kao što znate, elektrolitički kondenzator, zbog svog dizajna, može raditi samo u krugovima istosmjerne i pulsirajuće struje zbog svog polariteta. Zapravo, koristi se u izvorima napajanja za filtriranje talasa nakon ispravljača. Prisjetimo se ove karakteristike kondenzatora - da propušta strujne impulse.

A ako je ESR, u stvari, otpor, tada će se toplina oslobađati na njemu tijekom protoka strujnih impulsa. Razmislite o snazi ​​otpornika. Dakle, što je veći EPS, to će se kondenzator više zagrijati.

Zagrijavanje elektrolitskog kondenzatora je vrlo loše. Zbog zagrijavanja, elektrolit počinje ključati i isparavati, kondenzator nabubri. Vjerovatno ste već primijetili zaštitni urez na vrhu kućišta na elektrolitskim kondenzatorima.

Uz produženi rad kondenzatora i povišenu temperaturu unutar njega, elektrolit počinje isparavati i vršiti pritisak na ovaj zarez. Vremenom se pritisak u unutrašnjosti toliko povećava da se zarez puca, oslobađajući gas.

"Zalupio" kondenzator na ploči za napajanje (razlog - prekoračenje dozvoljenog napona)

Takođe, zaštitni zarez sprečava (ili slabi) eksploziju kondenzatora kada se prekorači dozvoljeni napon ili se promeni njegov polaritet.

U praksi se događa obrnuto - pritisak gura izolator dalje od terminala. Slika ispod prikazuje kondenzator koji se osušio. Kapacitivnost mu je smanjena na 106 uF, a ESR pri mjerenju je bio 2,8Ω, dok je normalna vrijednost ESR za novi kondenzator sa istim kapacitetom u rasponu od 0,08 - 0,1Ω.

Elektrolitički kondenzatori se proizvode na različitim radnim temperaturama. Za aluminijske elektrolitičke kondenzatore, donja granica temperature počinje od -60 0 C, a gornja granica je +155 0 C. Ali uglavnom, takvi kondenzatori su dizajnirani da rade u temperaturnom rasponu od -25 0 C do 85 0 C i od -25 0 C do 105 0 C. Ponekad je na etiketi naznačena samo gornja granica temperature: +85 0 C ili +105 0 C.

Prisustvo EPS-a u pravom elektrolitičkom kondenzatoru utiče na njegov rad u visokofrekventnim kolima. I ako za obične kondenzatore ovaj utjecaj nije toliko izražen, onda za elektrolitičke kondenzatore igra vrlo važnu ulogu. Ovo se posebno odnosi na njihov rad u krugovima sa visokim nivoom talasanja, kada teče značajna struja i stvara se toplota usled ESR.

Pogledajte fotografiju.

Natečeni elektrolitski kondenzatori (zbog dužeg rada na povišenim temperaturama)

Ovo je matična ploča personalnog računara koja je prestala da se uključuje. Kao što vidite, na štampanoj ploči pored hladnjaka procesora nalaze se četiri nabrekla elektrolitička kondenzatora. Dugotrajan rad na povišenim temperaturama (vanjsko grijanje iz radijatora) i pristojan vijek trajanja doveli su do činjenice da su kondenzatori "zalupili". To je zbog topline i ESR. Loše hlađenje negativno utječe ne samo na rad procesora i mikro krugova, već, kako se ispostavilo, i na elektrolitičke kondenzatore!

Smanjenje temperature okoline za 10 0 C produžava vijek trajanja elektrolitskog kondenzatora za gotovo polovicu.

Slična slika se uočava i kod neispravnih PC napajanja - elektrolitski kondenzatori također bubre, što dovodi do pada i talasanja napona napajanja.

Neispravni kondenzatori u ATX PC PSU (uzrokovani kondenzatorima lošeg kvaliteta)

Često zbog dugotrajnog rada otkazuju i prekidačka napajanja za pristupne tačke, Wi-Fi rutere i sve vrste modema zbog “zalupanih” ili izgubljenih kondenzatora. Ne zaboravimo da se pri zagrijavanju elektrolit suši, a to dovodi do smanjenja kapaciteta. Opisao sam primjer iz prakse.

Iz svega navedenog proizilazi da elektrolitski kondenzatori koji rade u visokofrekventnim impulsnim krugovima (napajanja, invertori, pretvarači, prekidački stabilizatori) rade u prilično ekstremnim uvjetima i češće kvare. Znajući to, proizvođači proizvode posebne serije s niskim ESR. Na takvim kondenzatorima, u pravilu, postoji natpis Nizak ESR , što znači "nizak EPS".

Poznato je da kondenzator ima kapacitivnu ili reaktanciju, koja opada sa povećanjem frekvencije naizmjenične struje.

Dakle, kako se frekvencija naizmjenične struje povećava, reaktancija kondenzatora će pasti, ali samo dok se ne približi vrijednosti ekvivalentnog serijskog otpora (ESR). To je ono što treba izmjeriti. Stoga mnogi uređaji - ESR mjerači (ESR-metri) mjere ESR na frekvencijama od nekoliko desetina - stotina kiloherca. Ovo je neophodno kako bi se "uklonila" vrijednost reaktancije iz rezultata mjerenja.

Vrijedi napomenuti da na ESR vrijednost kondenzatora ne utiče samo trenutna frekvencija talasanja, već i napon na pločama, temperatura okoline i izrada. Stoga je nemoguće nedvosmisleno reći da je ESR kondenzatora, na primjer, 3 oma. Na različitim radnim frekvencijama, vrijednost ESR će biti različita.

ESR mjerač

Prilikom provjere kondenzatora, posebno elektrolitskih, treba obratiti pažnju na ESR vrijednost. Postoji mnogo komercijalno dostupnih instrumenata za testiranje kondenzatora i mjerenje ESR. Fotografija prikazuje univerzalni tester radio komponenti (LCR-T4 Tester), čija funkcionalnost podržava mjerenje ESR kondenzatora.

U radiotehničkim časopisima možete pronaći opise kućnih uređaja i dodataka za multimetre za mjerenje ESR. U prodaji možete pronaći i visokospecijalizirane ESR mjerače koji mogu mjeriti kapacitet i ESR bez lemljenja iz ploče, kao i isprazniti ih prije toga kako bi zaštitili uređaj od oštećenja visokim zaostalim naponom kondenzatora. Takvi uređaji uključuju, na primjer, ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Kada popravljate elektroniku, često morate mijenjati elektrolitičke kondenzatore. Istovremeno se mjere parametri kao što su kapacitivnost i ESR kako bi se procijenio njihov kvalitet. Kako bismo imali s čime usporediti, sastavljena je ESR tabela, koja pokazuje ESR novih elektrolitskih kondenzatora različitog kapaciteta. Ova tabela se može koristiti za procjenu podobnosti određenog kondenzatora za daljnji servis.

Javi se:

Interes naših čitatelja i autora za razvoj i proizvodnju uređaja za mjerenje ESR (ESR) oksidnih kondenzatora ne slabi. Prefiks ponuđen u nastavku za multimetre serije 83x nastavlja ovu temu. Multimetri, drugi instrumenti, serija 83x su veoma popularni među radio amaterima zbog svoje pristupačne cene i prihvatljive tačnosti merenja.

Na stranicama Radio magazina, na primjer, više puta su objavljivani članci o proširenju mogućnosti ovih uređaja. Prilikom izrade predloženog priključka, kao iu, zadatak nije bio korištenje dodatnog izvora napajanja. Dijagram pričvršćivanja je prikazan na pirinač. jedan.

Fig.1

Uređaji izgrađeni na ICL71x6 ADC čipovima ili njihovim analozima imaju unutrašnji stabilizovani izvor napona od 3 V sa maksimalnom strujom opterećenja od 3 mA. Sa izlaza ovog izvora, napon napajanja se napaja set-top box preko "COM" konektora (zajednička žica) i eksterne "NPNc" utičnice, koja je dio osmopinske utičnice za povezivanje male snage. tranzistori u režimu mjerenja koeficijenta prijenosa statičke struje. Metoda mjerenja EPS-a je slična onoj koja se koristi u digitalnom mjeraču, a koja je opisana u članku. U usporedbi s ovim uređajem, predloženi prefiks se značajno razlikuje po jednostavnosti kruga, malom broju elemenata i njihovoj niskoj cijeni.

Glavne tehničke karakteristike
EPS mjerni interval, Ohm:
sa otvorenim kontaktima prekidača SA1 0,1... 199.9
sa zatvorenim kontaktima (položaj "x0.1") 0,01...19,99
Kapacitet ispitanih kondenzatora, ne manji od, uF 20
Potrošnja struje, mA 1,5

Prilikom rada sa prefiksom, prekidač za tip rada uređaja se postavlja u položaj za mjerenje istosmjernog napona sa ograničenjem od "200 mV". Eksterni utikači sa prefiksom "COM", "VΩmA", "NPNc" povezani su na odgovarajuće utičnice uređaja. Vremenski dijagram je prikazan u pirinač. 2. Generator, sastavljen na logičkom elementu DD1.1 - Schmitt okidač, dioda VD1, kondenzator C1 i otpornici R1, R2, generiše niz pozitivnih impulsa u trajanju od t r = 4 μs sa pauzom od 150 μs i stabilnom amplitudom od oko 3 V ( pirinač. 2, a). Ovi impulsi se mogu posmatrati osciloskopom u odnosu na zajedničku žicu "COM" priključka. Tokom svakog impulsa, stabilna struja, postavljena otpornicima R4, R5, teče kroz testirani kondenzator spojen na "Cx" utičnice set-top box-a, koja je jednaka 1 mA sa otvorenim kontaktima prekidača SA1 ili 10 mA sa svojim zatvorenim kontaktima (položaj "x0.1").

Razmotrimo rad jedinica i elemenata priključka s priključenim kondenzatorom koji se provjerava od trenutka kada se na izlazu elementa DD1.1 pojavi sljedeći impuls trajanja t r. Od impulsa niskog nivoa koji je invertirao element DD1.2 u trajanju od t r, tranzistor VT1 se zatvara na 4 μs. Nakon punjenja kapacitivnosti drain-source zatvorenog tranzistora VT1, napon na terminalima testiranog kondenzatora ovisit će praktično samo o struji koja teče kroz njegov EPS. Na logičkom elementu DD1.3, otporniku R3 i kondenzatoru C2, sastavljen je čvor koji odgađa prednji dio impulsa generatora za 2 μs. Tokom vremena kašnjenja t 3, kapacitivnost drejn-izvora zatvorenog tranzistora VT1, ranžirajući kondenzator koji se testira, ima vremena da se napuni i praktično ne utiče na tačnost procesa mjerenja nakon t 3 (Sl. 2b). Od impulsa generatora sa kašnjenjem od 2 μs i skraćenog trajanja na 2 μs, na izlazu pretvarača DD1.4 formira se mjerni impuls visokog nivoa s trajanjem t meas = 2 μs (slika 2, c). Od njega se otvara tranzistor VT2, a kondenzator za skladištenje C3 počinje se puniti od pada napona na EPS testiranog kondenzatora kroz otpornike R6, R7 i otvoreni tranzistor VT2. Na kraju mjernog impulsa i impulsa sa izlaza generatora sa visokog nivoa na izlazu elementa DD1.2, tranzistor VT1 se otvara, a VT2 zatvara sa niskog nivoa na izlazu elementa DD1.4. Opisani proces se ponavlja svakih 150 μs, što dovodi do punjenja kondenzatora C3 sve dok napon ne padne na ESR testiranog kondenzatora nakon nekoliko desetina perioda. Indikator uređaja prikazuje vrijednost ekvivalentnog serijskog otpora u omima. Kod položaja prekidača SA1 "x0.1", očitanja indikatora moraju se pomnožiti sa 0,1. Tranzistor VT1, otvoren između impulsa generatora, eliminira povećanje napona (naboja) na kapacitivnoj komponenti testiranog kondenzatora do vrijednosti ispod minimalne osjetljivosti uređaja, jednake 0,1 mV. Prisutnost ulaznog kapaciteta tranzistora VT2 dovodi do pomaka nule uređaja. Da bi se uklonio njegov utjecaj, koriste se otpornici R6 i R7. Izborom ovih otpornika postiže se odsustvo napona na kondenzatoru C3 sa zatvorenim utičnicama "Cx" (nulta postavka).

O greškama mjerenja. Prvo, postoji sistematska greška, koja dostiže približno 6% za otpore blizu maksimuma u svakom intervalu. To je povezano sa smanjenjem ispitne struje, ali nije toliko važno - kondenzatori sa takvim EPS-om su podložni odbijanju. Drugo, postoji greška mjerenja, ovisno o kapacitetu kondenzatora.
To se objašnjava povećanjem napona tijekom impulsa od generatora do kapacitivne komponente kondenzatora: što je kapacitet manji, to je njegovo punjenje brže. Ovu grešku je lako izračunati, znajući kapacitet, struju i vrijeme punjenja: U \u003d M / C. Dakle, za kondenzatore kapaciteta većeg od 20 mikrofarada, to ne utiče na rezultat mjerenja, ali za 2 mikrofarada izmjerena vrijednost će biti veća od stvarne vrijednosti za oko 1,5 oma (odnosno, 1 mikrofarad - 3 oma, 10 mikrofaradi - 0,3 Ohma, itd.). P.).

Devil w PCB prikazan na pirinač. 3. Trebalo bi izbušiti tri rupe za igle tako da se potonji uklope u njih uz malo napora.

To će olakšati proces njihovog lemljenja na jastučiće. Pin "NPNc" - pozlaćen od odgovarajućeg konektora, prikladan je i komad kalajisane bakarne žice. Nakon ugradnje pinova "COM" i "VΩmA" na odgovarajućem mjestu izbuši se rupa za njega. Potonje - od neuspjelih mjernih sondi. Kondenzator SZ je poželjno koristiti iz TKE grupe ne lošije od H10 (X7R). Tranzistor IRLML6346 (VT1) može se zamijeniti sa IRLML6246, IRLML2502, IRLML6344 (u opadajućem redoslijedu). Kriterijumi zamjene - otpor otvorenog kanala ne veći od 0,06 Ohm pri naponu gejt-izvor od 2,5 V, kapacitivnost drain-source - ne više od 300 ... 400 pF. Ali ako se ograničimo samo na interval 0,01 ... 19,00 Ohm (prekidač SA1 u ovom slučaju je zamijenjen kratkospojnikom, otpornik R5 je uklonjen), tada maksimalna kapacitivnost odvod-izvor može doseći 3000 pF. Zamijenit ćemo tranzistor 2N7000 (VT2) sa 2N7002, 2N7002L, BS170C s graničnim naponom ne većim od 2 ... 2,2 V. Prije postavljanja tranzistora, provjerite da li lokacija pinova odgovara provodnicima štampane ploče . Ugnijezde XS1, XS2 u kopiju autorske - vijčane stezaljke 306-021-12.

Prije postavljanja, set-top box ne treba spajati na multimetar, kako ga ne bi onemogućili, već na nezavisni izvor napajanja od 3 V, na primjer, na dvije serijski spojene galvanske ćelije. Plus ovog izvora je privremeno spojen na "NPNc" pin set-top box-a (bez povezivanja ovog pina na multimetar), a minus je spojen na njegovu zajedničku žicu. Mjeri se potrošena struja koja ne smije prelaziti 3 mA, nakon čega se autonomni izvor isključuje. Utičnice "Cx" se privremeno zatvaraju kratkim komadom bakarne žice prečnika najmanje 1 mm. Igle nastavka se ubacuju u istoimene utičnice na uređaju. Odabirom otpornika R6 i R7, nula očitavanja uređaja se postavljaju na oba položaja prekidača SA1. Radi praktičnosti, ovi otpornici se mogu zamijeniti jednim trimerom, a nakon podešavanja nule, otpornici R6 i R7 su zalemljeni s ukupnim otporom jednakim trimeru.

Uklonite komad žice koji zatvara "Cx" utičnice. Na njih je spojen otpornik 1 ... 2 0m kada je SA1 zatvoren, zatim - 10 ... 20 Ohma kada je otvoren. Uporedite očitanja uređaja sa otporima otpornika. Ako je potrebno, odaberite R4 i R5, postižući željenu tačnost mjerenja. Izgled konzole je prikazan na fotografiji pirinač. 4.
Prefiks se može koristiti kao ohmmetar niskog otpora.Također može mjeriti unutrašnji otpor malih galvanskih ili punjivih ćelija i baterija kroz serijski spojeni kondenzator kapaciteta najmanje 1000 μF, poštujući polaritet njegove veze. Od dobivenog rezultata mjerenja potrebno je oduzeti ESR kondenzatora koji se mora unaprijed izmjeriti.

LITERATURA
1. Nechaev I. Priključak za multimetar za mjerenje kapacitivnosti kondenzatora. - Radio, 1999, br. 8, str. 42,43.
2. Čudnov V. Priključak za multimetar za mjerenje temperature. - Radio, 2003, br. 1, str. 34.
3. Podushkin I. Generator + jedan vibrator = tri nastavka za multimetar. - Radio, 2010, br. 7, str. 46, 47; br. 8, str. 50-52.
4. Datasheet ICL7136 http://radio-hobby.org/modules/datasheets/2232-icl7136
5. Biryukov S. Digitalni ESR mjerač. - Circuitry, 2006, br. 3, str. 30-32; br. 4, str. 36.37.

ARHIVA: Preuzimanje sa servera

Odjeljak: [Tehnologija mjerenja]
Sačuvaj članak na:

Posljednjih godina stručnjaci i radio-amateri su otkrili korisnost procjene ekvivalentne serijske otpornosti (ESR) oksidnih kondenzatora, posebno u praksi popravka impulsnih izvora napajanja, visokokvalitetnog UMZCH-a i druge moderne opreme. Ovaj članak predlaže mjerač koji ima niz prednosti.

Posljednjih godina stručnjaci i radio-amateri su otkrili korisnost procjene ekvivalentne serijske otpornosti (ESR) oksidnih kondenzatora, posebno u praksi popravka impulsnih izvora napajanja, visokokvalitetnog UMZCH-a i druge moderne opreme. Ovaj članak predlaže mjerač koji ima niz prednosti.

Skala prikladna za uređaj sa pokazivačem, blizu logaritamskog, omogućava vam da odredite vrijednosti ESR približno u rasponu od frakcija oma do 50 oma, dok je vrijednost od 1 oma na dijelu skale koji odgovara 35 ... 50% ukupne struje devijacije. To omogućava procjenu vrijednosti ESR s prihvatljivom preciznošću u rasponu od 0,1 ... 1 Ohm, što je, na primjer, potrebno za oksidne kondenzatore kapaciteta većeg od 1000 μF, a s manjom preciznošću - do 50 Ohm.

Potpuna galvanska izolacija mjernog kruga štiti uređaj od kvara prilikom provjere slučajno napunjenog kondenzatora - uobičajena situacija u praksi. Nizak napon na mjernim sondama (manji od 70 mV) omogućava mjerenja u većini slučajeva bez odlemljenja kondenzatora. Napajanje uređaja iz jedne galvanske ćelije naponom od 1,5 V prihvaćeno je kao najoptimalnija opcija (niska cijena i male dimenzije). Nema potrebe za kalibracijom uređaja i praćenjem napona elementa, jer postoji ugrađen stabilizator i automatski prekidač kada je napon napajanja manji od dozvoljene granice uz blokadu uključivanja. I na kraju, kvazi-touch uključivanje i isključivanje uređaja sa dva minijaturna dugmeta.

Glavne tehničke karakteristike
Interval izmjerenog otpora, Ohm ......... 0,1 ... 50
Mjerenje frekvencije impulsa, kHz ................................120
Amplituda impulsa na sondama merača, mV ........ 50 ... 70
Napon napajanja, V
nominalno.................1.5
dozvoljeno ..............0,9...3
Struja potrošnje, mA, ne više od .......................... 20

Šema sklopa uređaja prikazana je na sl. jedan

Na tranzistorima VT1, VT2 i transformatoru T1 montiran je pojačivač napona od 1,5 do 9 V. Kondenzator C1 - filtriranje.

Izlazni napon pretvarača se napaja preko elektronskog prekidača na trinistoru VS1, koji osim ručnog uključivanja i isključivanja uređaja, automatski ga isključuje na smanjenom naponu napajanja, ide do mikronaponskog stabilizatora sastavljenog na DA1 čipu. i otpornici R3, R4. Stabilizirani napon od 4 V napaja generator impulsa sastavljen prema tipičnom kolu na šest elemenata I-NE mikrokola DD1. Kolo R6C2 postavlja frekvenciju testnog impulsa na približno 100...120 kHz. LED HL1 - indikator uključivanja uređaja.

Preko razdjelnog kondenzatora C3, impulsi se dovode do transformatora T2. Napon iz njegovog sekundarnog namotaja se primjenjuje na ispitivani kondenzator i na primarni namotaj mjernog strujnog transformatora TZ. Iz sekundarnog namota TK signal ulazi kroz poluvalni ispravljač na diodi VD3 i kondenzator C4 do pokazivača mikroampermetra RA1. Što je veći ESR kondenzatora, to je manje odstupanje igle mjerača.

Trinistorski prekidač radi na sljedeći način. U početnom stanju, kapija tranzistora s efektom polja VT3 ima nizak napon, budući da je trinistor VS1 zatvoren, zbog čega je strujni krug uređaja isključen duž negativne žice. U isto vrijeme, otpor opterećenja pojačanog pretvarača je gotovo beskonačan i ne radi u ovom načinu rada. U ovom stanju, potrošnja struje iz baterije G1 je gotovo nula.

Kada su kontakti gumba SB2 zatvoreni, pretvarač napona prima opterećenje formirano prijelaznim otporom kontrolne elektrode-katode trinistora i otpornika R1. Pretvarač se pokreće i njegov napon otvara trinistor VS1. Tranzistor s efektom polja VT3 se otvara, a negativni krug napajanja stabilizatora i generatora je povezan na pretvarač kroz vrlo mali otpor kanala tranzistora s efektom polja VT3. Dugme za isključivanje SB1, kada se pritisne, šantira anodu i katodu trinistora VS1, kao rezultat toga, VT3 tranzistor se također zatvara, isključujući uređaj. Automatsko gašenje pri niskom naponu baterije događa se kada struja kroz trinistor postane manja od struje zadržavanja. Napon na izlazu pojačanog pretvarača, pri kojem se to dešava, odabran je tako da bude dovoljan za normalan rad stabilizatora, odnosno da minimalna dozvoljena razlika između vrijednosti napona ​​​na ulazu i izlaz mikrokola DA1 se uvijek održava.

Konstrukcija i detalji

Svi delovi uređaja, osim mikroampermetra i dva dugmeta, nalaze se na jednostranoj štampanoj ploči dimenzija 55x80 mm. Crtež ploče je prikazan na sl. 2. Telo uređaja je od folijom obloženog getinaksa. Minijaturni TV tasteri su instalirani ispod mikroampermetra.

Svi transformatori su namotani na prstenove od 2000NM ferita veličine K10x6x4,5, ali ove dimenzije nisu kritične. Transformator T2 ima dva namotaja: primarni - 100 zavoja, sekundarni - jedan okret. U TK transformatoru primarni namotaj se sastoji od četiri namotaja, a sekundarni od 200 zavoja. Promjer žica namota transformatora T2 i TK nije kritičan, ali je poželjno one koje su uključene u mjerni krug namotati debljom žicom - oko 0,8 mm, ostali namoti ovih transformatora su namotani PEV-om. 2 žice prečnika 0,09 mm.

Tranzistori VT1 i VT2 - bilo koji iz serije KT209. poželjno ih je odabrati sa istim koeficijentom prijenosa bazne struje. Kondenzatori se mogu koristiti bilo koje veličine: otpornici - MLT snage 0,125 ili 0,25 W. Diode VD1 i VD2 - bilo koje srednje snage. Dioda VD3 - D311 ili bilo koja od D9 serije. Tranzistor sa efektom polja VT3 je gotovo svaki p-kanal sa niskim otporom otvorenog kanala i niskim pragom napona gejt-izvor; za kompaktnu montažu, dio baze je uklonjen sa tranzistora IRF740A.

LED je pogodan za bilo koju povećanu svjetlinu, čiji je sjaj već vidljiv pri struji od 1 mA.

Mikroampermetar RA1 - M4761 sa starog magnetofonskog magnetofona, sa ukupnom strujom otklona strelice od 500 μA. Kao sonda je korišten komad zaštićene žice dužine 20 cm, na koju se stavlja odgovarajuće tijelo hemijske olovke, a na kraj središnjeg jezgra i na ekranski oplet žice zalemljene su tanke čelične igle. Igle su privremeno pričvršćene na udaljenosti od 5 mm jedna od druge, tijelo sonde se lagano gurne preko njih i spoj se napuni vrućim ljepilom; spoj je oblikovan u obliku lopte promjera nešto manjeg od centimetra. Takva sonda je, po mom mišljenju, najoptimalnija za takva brojila. Lako je spojiti na kondenzator postavljanjem jedne igle na jedan terminal kondenzatora, a drugom dodirivanjem drugog terminala, slično kao pri radu sa kompasom.

O postavljanju uređaja.

Prije svega, provjerava se rad pojačanog pretvarača. Kao opterećenje, možete privremeno spojiti otpornik od 1 kΩ na izlaz pretvarača. Zatim privremeno spojite anodu i katodu trinistora kratkospojnikom i postavite otpornik R3 na izlaz stabilizatora DA1 na napon od približno 4 V. Frekvencija generatora treba biti unutar 100 ... 120 kHz.

Zatim se igle sonde zatvaraju vodičem i podešavanjem rezistora R3, igla mikroampermetra se postavlja nešto ispod maksimalnog položaja, a zatim, pokušavajući promijeniti faziranje jednog od mjernih namota, postižu maksimalna očitanja uređaja i ostaviti namote u takvoj vezi. Podešavanjem otpornika R3, strelicu postavite na maksimum. Povezivanjem nežičanog otpornika otpora od 1 Ohm na sonde, provjerava se položaj strelice (treba da bude otprilike na sredini skale) i, ako je potrebno, promjenom broja zavoja u primarnoj namotaj transformatora TK, rastezanje skale se mijenja. Istovremeno, svaki put podesiti strelicu mikroampermetra na maksimum podešavanjem R3.

Čini se da je najoptimalnija skala na kojoj očitanja EPS-a ne više od 1 Ohma zauzimaju otprilike 0,3 ... 0,5 njegove cijele dužine, odnosno očitanja od 0,1 do 1 Ohm na svakih 0,1 Ohm se slobodno razlikuju. U uređaju se mogu koristiti bilo koji drugi mikroampermetri s ukupnom strujom otklona ne većom od 500 μA: za osjetljivije, bit će potrebno smanjiti broj zavoja sekundarnog namota TK transformatora.

Zatim se uspostavlja čvor za isključivanje odabirom otpornika R1, umjesto njega možete privremeno lemiti otpornik za podešavanje otpora od 6,8 ​​kOhm. Nakon uključivanja napajanja na ulaz DA1 iz vanjskog reguliranog izvora, voltmetrom se prati napon na izlazu DA1. Trebali biste pronaći najmanji ulazni napon stabilizatora, na kojem izlaz još ne počinje padati - ovo je minimalni radni ulazni napon. Mora se imati na umu da što je niži minimalni radni napon, to će se potpunije koristiti resurs baterije.

Nadalje, odabirom otpornika R1, postiže se naglo zatvaranje trinistora pri naponu napajanja nešto većem od minimalno dozvoljenog. To se jasno vidi iz odstupanja strelice uređaja. Trebalo bi, sa zatvorenim sondama, naglo pasti sa maksimuma na nulu, dok se LED dioda gasi. Trinistor se mora zatvoriti ranije od tranzistora sa efektom polja VT3; inače neće biti naglog prebacivanja. Zatim ponovo provjerite ručno uključivanje i isključivanje pomoću tipki SB1 i SB2.

Zaključno, skala mjerača je kalibrirana korištenjem nežičanih otpornika odgovarajućih veličina. Upotreba uređaja u praksi popravke pokazala je njegovu veću efikasnost i praktičnost u odnosu na druge slične uređaje. Također mogu uspješno provjeriti kontaktni otpor kontakata raznih dugmadi, reed prekidača i releja.

Članak je preuzet sa stranice www.radio-lubitel.ru

Počni

Da, o ovoj temi se raspravljalo mnogo puta, uključujući i ovdje. Sastavio sam dvije verzije šeme Ludens i oni su se vrlo dobro dokazali, međutim, sve prethodno predložene opcije imaju nedostatke. Instrumentalne vage sa brojčanim indikatorima su vrlo nelinearne i zahtijevaju mnogo otpornika niskog otpora za kalibraciju, te skale moraju biti nacrtane i umetnute u glave. Glave instrumenata su velike i teške, lomljive, a kućišta malih plastičnih indikatora obično su zalemljena i često imaju malu skalu. Slaba tačka gotovo svih prethodnih dizajna je njihova niska rezolucija. A za LowESR kondenzatore, potrebno je samo izmjeriti stoti dio oma u rasponu od nula do pola oma. Predloženi su i uređaji bazirani na mikrokontrolerima sa digitalnom skalom, ali se ne bave svi mikrokontrolerima i njihovim firmverom, uređaj se ispostavlja nerazumno složenim i relativno skupim. Stoga su u Radio magazinu napravili razumnu racionalnu shemu - svaki radio-amater ima digitalni tester, a košta peni.

Napravio sam minimalne promjene. Kućište - od neispravne "elektronske prigušnice" za halogene svjetiljke. Napajanje - baterija "Krona" 9V i stabilizator 78L05. Skinuo sam prekidač - vrlo je rijetko mjeriti LowESR u rasponu do 200 Ohma (ako mi se sviđa, koristim paralelnu vezu). Promijenjeni neki detalji. Čip 74HC132N, tranzistori 2N7000(do92) i IRLML2502(sot23). Zbog povećanja napona sa 3 na 5 volti, nije bilo potrebe za odabirom tranzistora.
Tokom testiranja, uređaj je radio normalno od napona svježe baterije od 9,6 V do potpuno ispražnjene baterije od 6 V.

Osim toga, radi praktičnosti, koristio sam smd otpornike. Svi smd elementi su savršeno zalemljeni sa EPSN-25 lemilom. Umjesto serijske veze R6R7, koristio sam paralelnu vezu - zgodnije je, na ploči sam predvidio povezivanje promjenjivog otpornika paralelno sa R6 za podešavanje nule, ali se pokazalo da je "nula" stabilna u cijelom rasponu napone koje sam naveo.

Iznenađenje je bilo da je u dizajnu "razvijenom u magazinu" polaritet VT1 veze bio obrnut- odvod i izvor su pomiješani (ispravite ako griješim). Znam da će tranzistori raditi čak i s ovim uključivanjem, ali takve greške su neprihvatljive za urednike.

Ukupno

Ovaj uređaj radi kod mene oko mjesec dana, njegova očitanja pri mjerenju kondenzatora sa ESR u jedinicama oma poklapaju se s uređajem prema shemi Ludens .
Već je testiran u borbenim uslovima, kada mi je kompjuter prestao da se uključuje zbog kapacitivnosti u napajanju, dok nije bilo očiglednih znakova „pregorevanja“, a kondenzatori nisu bili nabrekli.

Preciznost očitavanja u rasponu od 0,01 ... 0,1 Ohm omogućila je odbacivanje sumnjivih i ne bacanje starih zalemljenih kondenzatora, ali koji imaju normalan kapacitet i ESR. Uređaj je jednostavan za proizvodnju, dijelovi su dostupni i jeftini, debljina gusjenica omogućava njihovo crtanje čak i šibicom.
Po mom mišljenju, shema je vrlo uspješna i zaslužuje ponavljanje.

Fajlovi

Štampana ploča:
▼ 🕗 25/09/11 ⚖️ 14,22 Kb ⇣ 668 Zdravo čitaoče! Zovem se Igor, imam 45 godina, Sibirac sam i strastveni amaterski inženjer elektronike. Osmislio sam, kreirao i održavam ovu divnu stranicu od 2006. godine.
Više od 10 godina naš časopis postoji samo o mom trošku.

Dobro! Freebie je gotov. Ako želite datoteke i korisne članke - pomozite mi!

Za traženje takvih kondenzatora predlaže se uređaj koji je dizajnirao i proizveo autor s visokom preciznošću i rezolucijom. Za veću praktičnost korištenja uređaja, predviđena je mogućnost njegovog zajedničkog rada s gotovo bilo kojim digitalnim voltmetrom (multimetrom). Uzimajući u obzir pristupačnost cijena "narodnih" digitalnih multimetara serije 8300, predloženi dizajn je svojevrsno "pronalaženje" za mnoge radio-amatere, posebno kada se uzme u obzir da sklop ne sadrži oskudne ili skupe komponente, pa čak i jedinice zavojnice. .

Oksidni (elektrolitski) kondenzatori se koriste svuda. One utiču na pouzdanost i kvalitet rada radioelektronske opreme (OIE). U pogledu kvaliteta i namjene, kondenzatore karakteriziraju mnogi pokazatelji. Prvo, performanse i opseg kondenzatora su procijenjeni u smislu kapacitivnosti, radnog napona, struje curenja, te indikatora težine i veličine. Povećala se snaga i povećale su se frekvencije na kojima se koriste elektrolitski kondenzatori. Moderna prekidačka napajanja za OIE imaju snagu od desetina do stotina vati (ili više) i rade na frekvencijama od desetina do stotina kiloherca. Povećane su struje koje teku kroz kondenzatore, odnosno povećani su i zahtjevi za njihovim parametrima.

Nažalost, u masovnoj proizvodnji pokazatelji kvaliteta ne zadovoljavaju uvijek standarde. Prije svega, to utječe na parametar kao što je ekvivalentni serijski otpor (ESR) ili ESR. Ovoj problematici se ne posvećuje dovoljno pažnje, posebno u radioamaterskoj literaturi, iako je sve više kvarova koji nastaju zbog kvara EPS kondenzatora. Šteta, ali čak i među potpuno novim kondenzatorima sve se češće susreću primerci sa povećanim EPS.

Strani kondenzatori također nisu izuzetak. Kao što su mjerenja pokazala, vrijednost ESR za kondenzatore istog tipa može se razlikovati nekoliko puta. Imajući ESR mjerač na raspolaganju, možete odabrati kondenzatore s najmanjom vrijednošću ESR za ugradnju u najkritičnije čvorove uređaja.

Ne treba zaboraviti da se unutar kondenzatora odvijaju elektrohemijski procesi koji uništavaju kontakte u zoni spajanja ploča sa aluminijskim kontaktima. Ako novi kondenzator ima precijenjenu ESR vrijednost, tada njegov rad ne doprinosi njegovom smanjenju. Naprotiv, EPS vremenom raste. U pravilu, što je više ESR kondenzator imao prije instalacije, prije će se njegova vrijednost povećati. ESR neispravnog kondenzatora može se povećati od nekoliko oma do nekoliko desetina oma, što je ekvivalentno pojavi novog elementa - otpornika unutar neispravnog kondenzatora. Budući da se toplinska snaga rasipa na ovom otporniku, kondenzator se zagrijava, a elektrohemijski procesi u kontaktnoj zoni se odvijaju brže, doprinoseći daljem povećanju ESR.

Stručnjaci za popravke različitih RES-a dobro su svjesni kvarova u prekidačkim izvorima napajanja koji su povezani s povećanjem ESR kondenzatora. Mjerenje kapacitivnosti široko korištenim instrumentima često ne daje željene rezultate. Nažalost, kod ovakvih uređaja (C-metara) nije moguće identificirati kondenzatore neispravne u smislu ESR-a. Kapacitet će biti u granicama normale ili tek neznatno manji. S vrijednošću ESR koja ne prelazi 10 oma, očitanja mjerača kapacitivnosti ne daju osnova za sumnju (takva vrijednost ESR praktički ne utječe na točnost mjerenja), a kondenzator se smatra ispravnim.

Tehnički uslovi za EPS brojilo. Povećani zahtjevi za kvalitetom kondenzatora prvenstveno se nameću kod prekidačkih izvora napajanja, gdje se takvi kondenzatori koriste kao filteri na frekvencijama do 100 kHz ili u sklopnim krugovima energetskih elemenata. Mogućnost mjerenja ESR-a omogućava ne samo otkrivanje neispravnih kondenzatora (osim u slučajevima curenja i kratkog spoja), već i, što je vrlo važno, ranu dijagnostiku RES defekata koji se još nisu manifestirali. Da bi se mogao izmjeriti ESR, proces mjerenja kompleksnog otpora kondenzatora provodi se na dovoljno visokoj frekvenciji, gdje je kapacitet mnogo manji od dozvoljene vrijednosti ESR. Tako, na primjer, za kondenzator s kapacitetom od 5 μF, kapacitivnost je 0,32 oma na frekvenciji od ) 00 kHz. Kao što vidite, kapacitet čak i elektrolitskog kondenzatora niskog kapaciteta je mnogo puta manji od ESR neispravnog kondenzatora. Vrijednost ESR neispravnih kondenzatora kapaciteta do 200 mikrofarada značajno premašuje 1 ohm.

Po vrijednosti ESR-a može se pouzdano procijeniti prikladnost kondenzatora za određene svrhe. Prilikom kupovine kondenzatora, koristeći prijenosni ESR mjerač, možete odabrati najbolje primjerke. Važno je da se proces mjerenja ESR može provesti bez demontaže testiranih kondenzatora. U ovom slučaju, potrebno je da kondenzator ne šantira otpornik koji ima otpor srazmjeran ESR-u. Maksimalni napon na sondama uređaja treba ograničiti kako se ne bi onesposobili elementi REM-a koji se popravlja. Poluprovodnički uređaji ne bi trebalo da utiču na očitavanja EPS merača. To znači da napon na izmjerenom kondenzatoru mora biti minimalan kako bi se isključio utjecaj aktivnih elemenata OIE.

Kada radite u stacionarnim uslovima, uređaj se mora napajati iz mreže (možete, na primjer, koristiti odgovarajući prekidač i vanjsko napajanje). Da biste spriječili obrnuti polaritet vanjskog napajanja ili punjača, mora biti osigurana zaštita. Kako bi se spriječilo duboko pražnjenje baterija, treba osigurati zaštitu od isključenja ili barem indikaciju za praćenje napona baterije. Da biste stabilizirali parametre uređaja, morate koristiti ugrađeni regulator napona. Ovaj stabilizator mora ispunjavati najmanje dva zahtjeva: da bude ekonomičan, tj. imaju nisku vlastitu potrošnju struje i pružaju prilično stabilan izlazni napon kada se ulazni napon napajanja mijenja u rasponu od najmanje 7 ... 10 V.

Od velikog značaja je indikator očitavanja EPS-a. ESR mjerači sa diskretnom indikacijom, na primjer, na LED diodama, malo su korisni za odbacivanje (odabir) kondenzatora iz velikih serija i imaju velike greške u mjerenju ESR. EPS brojila sa nelinearnim skalama uzrokuju probleme sa implementacijom nove skale, sa očitavanjem indikacija i imaju veliku grešku merenja. Nova kola na programabilnim "čipovima" (mikrokontrolerima), nažalost, još nisu dostupna većini radio-amatera. Samo po cijeni mikrokontrolera možete kupiti sve komponente za proizvodnju EPS mjerača koji se razmatraju u nastavku.

U sklopu EPS merača zgodno je imati pokazivački merni uređaj sa linearnom skalom koja ne zahteva nikakve izmene, koristeći, na primer, jednu zajedničku skalu 0...100 za sve podopsege uređaja. Tokom dugog i intenzivnog rada sa EPS meračem, veoma je zgodno koristiti digitalnu vagu. Međutim, samostalna proizvodnja digitalnog uređaja nije isplativa zbog složenosti dizajna u cjelini i visoke cijene. Bolje je predvidjeti mogućnost rada mjerača u kombinaciji sa široko korištenim i jeftinim digitalnim multimetrom serije 8300, kao što je M830B. Bilo koji drugi digitalni voltmetar sa sličnim karakteristikama koji ima opseg mjerenja istosmjernog napona od 0 ... 200 mV ili 0 ... 2000 mV će biti dobar. Za cijenu jednog mikrokontrolera možete kupiti jedan ili čak dva ova multimetra. Digitalni indikator ESR merača omogućava vam da brzo sortirate kondenzatore. Pokazivač (ugrađeni) mjerač je koristan u slučajevima kada pri ruci nema digitalnog testera.

Možda je najvažniji parametar pouzdanost uređaja. A to, na ovaj ili onaj način, zavisi od ljudskog faktora. Kakav je to uređaj koji pokvari ako se kondenzator koji se testira nije ispražnjen? U žurbi, serviseri opreme često prazne kondenzatore ne otpornicima, već žičanim kratkospojnicima, što negativno utječe na vijek trajanja samih elektrolitskih kondenzatora. Uređaj ne smije pokvariti i isprazniti kondenzatore dodatnim strujama.

ESR mjerač mora imati širok raspon mjerenja ESR vrijednosti. Vrlo je dobro ako mjeri EPS od 10 oma do skoro nule. Mjerenje ESR preko 10 oma je irelevantno, budući da su uzorci elektrolitskih kondenzatora sa takvim ESR-om već potpuno podstandardni, posebno za rad u impulsnim kolima, posebno na frekvencijama od desetina do stotina kiloherca. Zgodno je imati uređaj koji vam omogućava mjerenje ESR vrijednosti ​​manje od 1 Ohm. U ovom slučaju pruža se "ekskluzivna" prilika da se odaberu najbolji primjeri kondenzatora među najboljim tipovima s najvećim kapacitetom.

Kao glavni izvor napajanja korištena je baterija, sastavljena od disk nikl-kadmijum baterija tipa D-0,26D. Oni su pouzdaniji i energetski intenzivniji od 7D-0.1. Moguće je dopuniti baterije.

Specifikacije

• Opseg mjerenih otpora......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• Korištena frekvencija mjernog signala.........77 kHz
• Napon napajanja...........7...15 V
• Potrošena struja, ne više......................4,5 mA

Šematski dijagram EPS merača elektrolitskih kondenzatora prikazan je na Sl.1. Dizajn uređaja zasniva se na ommetru koji radi na naizmjeničnu struju. Nije potrebno povećavati frekvenciju više od] 00 kHz zbog gornje granične frekvencije (100 kHz) detektora mikro kola K157DA1, koji se koristi u dizajnu ovog uređaja, štaviše, nisu svi tipovi elektrolitskih kondenzatora dizajnirani da rade na frekvencijama preko 100 kHz.
Generator uređaja je napravljen na DD1 čipu tipa K561TL1. Izbor ovog tipa IC-a je isključivo zbog razmatranja povećanja efikasnosti uređaja. U ovoj situaciji možete koristiti druge generatore napravljene na uobičajenim IC-ovima, posebno na K561LA7 ili K561LE5. Ovo će povećati potrošnju struje iz izvora napajanja.

Generator ima dva zahtjeva: stabilnost amplitude i stabilnost frekvencije. Prvi zahtjev je važniji od drugog, jer je promjena amplitude izlaznog napona generatora veći destabilizirajući faktor od promjene frekvencije. Stoga nema potrebe za korištenjem kvarcnih rezonatora, kao ni za precizno podešavanje frekvencije koja iznosi tačno 77 kHz. Radna frekvencija uređaja može se odabrati unutar 60...90 kHz. Podešavanje i rad uređaja moraju se obavljati na istoj radnoj frekvenciji, budući da su stabilni parametri podešenog uređaja pohranjeni u prilično uskom frekvencijskom rasponu.

Iz izlaza generatora pravokutni signal se dovodi preko elemenata R17-R19, C8 do testiranog kondenzatora Cx (priključci 1 i 2). Iz kondenzatora Cx signal ulazi u pojačalo, iz pojačala - u detektor, zatim ispravlja - do pokazivača mjernog uređaja RA1 i digitalnog voltmetra (XS2 konektor). Protok struje kroz kondenzator koji se testira uzrokuje pad napona na njemu. Za mjerenje niskih otpora potrebna je visoka osjetljivost detektora, a da ne spominjemo njegovu linearnost. Ako značajno povećate struju koja teče kroz kondenzator koji se testira, tada će se struja koja se troši iz izvora napajanja također naglo povećati.

U autorskoj verziji struja kroz testirani kondenzator je približno 1 mA, tj. svaki milivolt pada napona odgovara 1 ohmu ESR kondenzatora. Sa ESR jednakim 0,1 Ohm, potrebno je raditi sa mjerenjem napona od 100 μV! Budući da je ovaj uređaj sposoban mjeriti red veličine manje vrijednosti ESR-a, već govorimo o desetinama mikrovolti koje bi mjerač trebalo jasno zabilježiti.
Očigledno je da signal mora biti pojačan za normalan rad detektora. Ovaj zadatak obavlja pojačavajuća faza: na niskošumnom tranzistoru VT7, pojačalo je napravljeno prema shemi sa OE (pojačanje na radnoj frekvenciji je 20), na tranzistoru VT8 je napravljeno bafersko pojačalo, sastavljeno prema šemi sa OK.

Kondenzator C9 je element HPF-a. Odabrana vrijednost kapacitivnosti SU kondenzatora zapravo sprječava da kolo R24C10 radi na niskim frekvencijama. Ovakvim jednostavnim metodama ostvaruje se značajna blokada frekvencijskog odziva u bas području. Pad frekvencijskog odziva u LF području dodatno je formiran izborom kapacitivnosti C1 i C12 u krugu detektora. U H interferencija je dodatno ograničena otpornikom R23 (uzimaju se u obzir i zaštitni elementi).

Kako ispitani kondenzator (nepražnjen) ne bi onemogućio IC generatora, u kolu su predviđeni zaštitni elementi VD1, VD2, R19. Sličan krug, koji se sastoji od elemenata R22, VD3, VD4, štiti ulaz pojačala. U radnom režimu (prilikom mjerenja ESR), diode praktički nemaju nikakav šant efekt na signal. Kada se testirani kondenzator Cx odvoji od terminala 1 i 2, diode ograničavaju amplitudu signala na ulazu pojačala, iako signal ovog nivoa ne dovodi do kvara pojačala. Ova šema zaštite uređaja, uprkos jednostavnosti implementacije, u praksi je potvrdila svoju visoku efikasnost.

EPS mjerač elektrolitskih kondenzatora je nepretenciozan u radu. Vrijednosti otpornika R19 i R22 odabrane su na takav način da osiguraju pouzdano pražnjenje testiranih kondenzatora koji rade u gotovo svakoj kućnoj opremi. Zbog toga zaštitne diode moraju efikasno isprazniti testirane kondenzatore, a istovremeno biti pouzdano zaštićene od prenapona kada se kondenzatori isprazne. Za kalibraciju uređaja koristi se dio prekidača SA1.2 sa tipkom SA4 i otpornicima R20 i R21.

Najteže je bio izbor šeme detektora. Ovdje je bilo konkretnih problema. Praktični testovi mnogih široko korišćenih diodnih detektora samo su potvrdili njihovu neprikladnost za linearnu detekciju napona u širokom rasponu promjena amplitude. Ništa prikladno iz sklopa nije jednostavno, implementirano na diskretnim elementima, na koje bi se moglo osloniti, nije se moglo naći u literaturi.

Sama ideja o korištenju čipa K157DA1 u detektoru EPS mjerača nastala je slučajno. Sjetio sam se da je IC tip K157DA1 naširoko korišten u indikatorima razine snimanja raznih domaćih magnetofonskih zapisa. Prije svega, moju pažnju je privukla relativna jednostavnost povezivanja kola ovog IC-a. Struja koju IC troši iz izvora napajanja također je bila prikladna, kao i odgovarajući radni frekvencijski opseg. Također je dozvoljeno raditi ovaj IC sa unipolarnim napajanjem. Međutim, tipično uključivanje K157DA1 nije prikladno u ovom slučaju. Kao rezultat toga, bilo je potrebno ne samo modificirati IC sklopni krug u usporedbi s tipičnim, već i nekoliko puta promijeniti vrijednosti elemenata za vezivanje.

Ovaj IC uključuje dvokanalni punovalni ispravljač. Drugi kanal u razmatranom dizajnu se ne koristi. Izrada prototipa je potvrdila linearnost detekcije IC na frekvencijama do 100 kHz. Neke kopije IC-a su čak imale određenu marginu za gornju graničnu frekvenciju (dva od deset testiranih IC-a - do 140 kHz). Daljnji porast frekvencije uzrokovao je nagli pad ispravljenog napona IC-a. Nelinearnost detekcije IC-a se manifestovala na minimalnim nivoima signala i pri značajnom pojačanju IC-a. Ništa manje nije smetao mirni izlazni napon (na pinu 12 IC-a), koji prema referentnim podacima može dostići 50 mV, što se ne bi moglo pomiriti da je već odlučeno da se napravi mjerni uređaj, a ne EPS indikator.

Nešto kasnije, ovaj problem je uspješno savladan. Između pinova mikrokola 14 i 2, u tipičnoj vezi je ugrađen otpornik R3 otpora od 33 kOhm. Spojen je na vještačku središnju tačku razdjelnika napona formiranog otpornicima R1 i R2 (slika 1). Ovo je opcija za korištenje IC-a s unipolarnim napajanjem.

Kako se kasnije pokazalo, linearnost detekcije značajno ovisi o vrijednosti otpora otpornika R3 upravo u području malih amplituda. Smanjenje otpora R3 za nekoliko puta osigurava potrebnu linearnost detektora, a, ne manje važno, otpor ovog otpornika također utječe na vrijednost DC mirnog napona (pin 12 IC). Prisutnost ovog napona otežava normalno izvođenje mjerenja pri niskim vrijednostima ESR (morat ćete se baviti matematičkom operacijom oduzimanja pri svakom mjerenju). Otuda je važno postaviti "nulti* potencijal na izlazu detektora.

Ispravan izbor otpornika R3 praktički eliminira ovaj problem. U predloženoj verziji, otpor otpornika je više od tri puta manji od tipične ocjene. Ima smisla dodatno smanjiti vrijednost ovog otpora, ali se u ovom slučaju značajno smanjuje i ulazni otpor detektora. Sada je gotovo u potpunosti određen otporom otpornika R3.

Na tranzistorima VT1 i VT2 napravljena je zaštita pokazivača PA1. Takvo uključivanje tranzistora daje jasan prag odziva i uopće ne šantira PA1 glavu u rasponu PA1 radnih struja, što povećava njenu pouzdanost i produžava vijek trajanja.

Prekidač SA3 služi za radnu kontrolu napona akumulatora i omogućava vam da ga mjerite pod opterećenjem, tj. direktno tokom rada uređaja. Ovo je važno jer za mnoge baterije tokom vremena, čak i sa dubokim pražnjenjem (bez opterećenja), napon može biti normalan ili blizu nominalnog, ali vrijedi priključiti opterećenje, čak i nekoliko miliampera, kao napon takvog baterija naglo pada.
Na tranzistorima VT3-VT6 napravljen je regulator napona mikronapona (CH) koji hrani sve elemente uređaja. Kada se koristi nestabilizirani izvor napajanja, svi parametri instrumenta se mijenjaju. Smanjenje napona (pražnjenja) akumulatora također značajno "obori" cijelo podešavanje. Detektor se, inače, pokazao najotpornijim na promjene napona napajanja. Najviše ovisi o naponu napajanja (amplituda pravokutnog napona jako varira) je generator, što onemogućuje rad uređaja.
Upotreba mikročipa CH uzrokuje neracionalnu potrošnju struje samog stabilizatora, pa je ubrzo morao biti napušten. Nakon eksperimentiranja sa različitim kolima na diskretnim elementima, autor se odlučio na CH kolo prikazano na sl.1. Po izgledu, ovaj CH je vrlo jednostavan, ali je njegovo prisustvo u ovom kolu sasvim dovoljno da svi tehnički parametri EPS mjerača ostanu stabilni kada se napon baterije promijeni sa 7 na 10V. Istovremeno, moguće je napajati uređaj iz vanjskog izvora napajanja, čak i nestabiliziranog, napona do 15 V.

Vlastita potrošnja energije CH određena je vrijednošću kolektorske struje tranzistora VT6 i odabrana je unutar 100...300 μA. Analog zener diode male snage napravljen je na VT6 tranzistoru. Njegov napon određuje vrijednost izlaznog napona CH, koji je manji od stabilizacijskog napona zener diode za vrijednost prelaznog napona baza-emiter tranzistora VT3.

Detalji. Otpornici R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 kOhm, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1 kOhm, R9-39 kOhm, R12-100 Ohm, R14-680 kOhm, R14-680 kOhm, 100 kOhm, R17, R25 - 2,4 kOhm, R18 - 4,7 kOhm, R19, R22 - 330 kOhm, R20 -1 Ohm, R21 - 10 Ohm, R23 - 3,3 kOhm, R26 - 150 kOhm, R20 kOhm - 150 kOhm, R20 kOhm kOhm. Kondenzatori C1, C3, C6, C10, C12 - 0,1 uF, C2, C4, C5, C11 - 5 uFx16 V, C7 -150 pF, C8 - 0,47 uF, C9-0,01 uF.

Otpornici R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 tip C2-13, podešavanje otpornika tipa SP-38V, ostalo - MLT. Kondenzator C7 tip KSO-1; C1, C3, C6, C9 - K10-17, ostalo K73-17 i K50-35. Tranzistori VT2, VT3, VT7 tip BC549C. U položaju VT7 treba koristiti tranzistor sa maksimalnim h21e. VS549 tranzistori su zamjenjivi sa domaćim KT3102 ili KT342. Tranzistori VT1, VT4, VT8 tip BC557C. Umjesto njih korišteni su i domaći KTZ107 (K, L). KP10ZE je korišten kao tranzistor sa efektom polja u generatoru stabilne struje. Kondenzator C6 je zalemljen sa strane štampanih provodnika, direktno na stezaljke DD1. Otpornik R24 na ploči pojačala obično nije prikazan. Zalemljen je serijski sa kondenzatorom C10.

Diode VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007. Za VD6 diodu nema posebnih zahtjeva, može biti bilo koji silicij. Dioda VD5 mora izdržati maksimalnu struju punjenja baterija. Drugačija je situacija sa diodama VD 1-VD4. Ako ulaz uređaja nije spojen na modul napajanja TV-a (njegov elektrolitički kondenzator) koji je upravo isključen, tada umjesto 1 N4007 možete instalirati D220, D223, KD522 itd. Kao ove diode, primjerci s minimalnim kapacitetom i dopuštenom strujom većom od 1 A su najprikladniji.

Prekidač SA1 tip MT-3, SA2, SA3 -MT-1, SA4 - KM2-1. Mali pokazivački mjerni uređaj je dizajniran za struju od 100 μA i ima unutrašnji otpor od 3 kOhm. S uspjehom, gotovo svi pokazivači mjerni instrumenti za struju od 100 μA će stati. Uz veću struju, bit će potrebno odgovarajuće smanjenje vrijednosti otpornika R7 i R8.

Dizajn. Zadatak izrade minijaturnog uređaja nije postavljen, već je bilo potrebno uređaj i bateriju D-0.26D smjestiti u plastično kućište dimenzija 230x80x35 mm. Uređaj je strukturno izrađen na četiri odvojene štampane ploče. Ploča pojačala i položaj delova na njoj prikazani su na slici 2, ploča generatora i položaj delova na njoj - na slici 3, ploča regulatora napona i lokacija delova na njoj - na slici 4, detektorsku ploču i položaj delova na njoj - na sl. 5.

Ova verzija uređaja uzrokovana je zamjenom pojedinačnih blokova novim kao rezultat eksperimenata i nadogradnji uređaja. Modularno-blok dizajn uvijek ostavlja priliku za "povlačenje". U ovoj izvedbi, mnogo je lakše nadograditi ili popraviti. Na kraju krajeva, lakše je zamijeniti jedan mali blok nego ponovo kreirati novi dizajn na jednoj velikoj tiskanoj ploči. Prije postavljanja u navedenu kutiju, dimenzije svih ploča su smanjene (daske su pažljivo isječene metalnim makazama).

Kako bi se osigurala mogućnost mjerenja minimalnih vrijednosti otpora, potrebno je minimizirati otpor koji povezuje ulaz uređaja sa Cx. Da biste to učinili, nije dovoljno koristiti kratke žice. Uređaj je montiran na način da su zajedničke žice krugova generatora, pojačala i priključne točke Cx na minimalnoj udaljenosti jedna od druge.

Loše osmišljena instalacija lako će poremetiti normalan rad uređaja u rasponu od 1 Ohma, pretvarajući ga u vrlo nezgodan i osrednji mjerač u ovom rasponu. Zarad ovog opsega autor je pristupio razvoju ovog uređaja, budući da je moguće implementirati „tradicionalni“ opseg mjerenja ESR pomoću jednostavnijih šema. Raspon od 0 ... 1 Ohm vam omogućava da se vrlo brzo "pozabavite" kondenzatorima od 10.000 mikrofarada ili više.

Podešavanje. Unatoč prisutnosti u krugu od šest otpornika za podešavanje i drugih elemenata koji zahtijevaju odabir, postavljanje uređaja nije težak proces. U početku su klizači svih otpornika za podešavanje postavljeni na položaj koji odgovara maksimalnom otporu. U vrijeme podešavanja korišteni su otpornici s više okreta tipa SP5-3, iako su tiskane ploče razvijene za verziju SP-38V. Nakon postavljanja uređaja svi su zamijenjeni fiksnim otpornicima.

Podešavanje počinje sa CH. Otpornik MLT-0,25 sa otporom od 1,2 kOhm priključen je na CH izlaz. Odabirom otpornika R13 postiže se minimalna moguća struja kroz tranzistor VT6, pri kojoj CH održava stabilan rad pri ulaznom naponu od 7 do 15 V. Ne biste se trebali upuštati u pretjerano smanjenje ove struje. Njegova preporučena vrijednost je 100...500 µA. Nakon podešavanja ove struje, prijeđite na izbor otpornika R14. O tome ovisi izlazni napon CH, čija je vrijednost postavljena unutar 6 ... 6,3 V. Pad napona na CH možete dodatno smanjiti zamjenom otpornika R12 žičanim kratkospojnikom (nakon postavljanja cijelog uređaja ). Međutim, SN tada gubi svoje trenutno ograničenje u slučaju abnormalnih situacija u SN opterećenju.

Postavljanje pojačala na tranzistorima VT7, VT8 sastoji se u odabiru otpora otpornika R24 kako bi se postiglo povećanje napona od približno 20 puta (na radnoj frekvenciji). Tačnost navedene vrijednosti ovdje nije bitna. Mnogo važnija je stabilnost pojačanja, koja najviše zavisi od stabilnosti elemenata C10, R24, R25, VT7. Prikazano na dijagramu na sl. 1 položaj kontakta prekidača SA1 odgovara opsegu od 10 oma. Zatvorite kontakte prekidača SA4 tastera. Tako je umjesto kondenzatora Cx na ulaz uređaja priključen visokostabilan kalibracijski otpornik R21 otpora od 10 oma. Zatim otpornik R18 postavlja napon od 10 mV na otporniku R21 (i 200 mV, ako je potrebno, odabirom R24 na VT8 emiteru). Smanjujući otpor otpornika R5, postavite strelicu merača PA1 na konačnu oznaku njegove skale (100 μA). Trimer otpornik R11 postavlja očitanja digitalnog voltmetra 100mV. Ako je potrebno, smanjite otpor otpornika R7. Prisutnost kalibracijskih otpornika omogućava vam da brzo procijenite performanse dobro uspostavljenog uređaja.

Također je potrebno odlučiti o podešavanju PA1 zaštitne jedinice. Ova shema ima svoje suptilnosti. Kako ne bi ugradili nikakve dodatne elemente - indikatore uključivanja uređaja (koji svakako troše električnu energiju, utrošeno vrijeme i komplikuju kolo), autor je koristio "histerezu" zaštitnog kola u smislu označavanja uključivanja uređaja. . Koristeći otpornik R8, radna struja zaštite je postavljena na 130 ... 150 μA.

Nakon aktiviranja zaštite (oba tranzistora su otvorena), strelica PA1 se vraća na određenu prosječnu poziciju skale. Promjenom otpora R8 moguće je postići takvo uključeno stanje tranzistora VT2 da se strelica uređaja RA1 može "uvući" u gotovo svaki radni dio skale RA1. Ovo stanje kola zaštitnog čvora ispada vrlo stabilno i ne zahtijeva naknadno podešavanje. Na mnogo načina, sklop to duguje upotrebi ovih tipova tranzistora.

Položaj strelice u radnom sektoru ne ometa mjerenja, jer zaštita nije vezana za vrijednost radne struje RA1. Kratkim spojem terminala Cx uređaja ili spajanjem ispravnog kondenzatora Cx odmah se strelica postavlja na položaj koji odgovara vrijednosti izmjerenog otpora. I samo precijenjena vrijednost struje kroz PA1 ponovo aktivira zaštitu. Ova izuzetna zaštita može biti opremljena mnogim mjernim instrumentima. Zaštita se postavlja jednom i otpor otpornika R8 se više ne mijenja. Inače će biti potrebno dodatno podešavanje uređaja zbog promjene ukupnog otpora otpornika R7 i R8.
Zatim prebacite prekidač SA1 u položaj koji odgovara opsegu od 1 oma. Na isti način kao i pri postavljanju uređaja u rasponu od 10 Ohma, ali pažljivije, SA4 vodi su kratki. Unatoč činjenici da su u dizajnu korišteni otpornici za preciznu kalibraciju, oni su morali biti odabrani. Razlog za to je prisustvo značajnog otpora koji unose žice i kontakti SA4, SA 1.2. Dakle, u rasponu od 1 Ohm, pri podešavanju, kontakti oba prekidača su već zatvoreni (sa tipkom je podešavanje nezgodno, pa su njegovi kontakti bili kratko spojeni čak i kada su postavljeni u rasponu od 10 Ohma). Činjenica je da uređaj lako popravlja prolazni otpor kontakata prekidača SA1.2 i SA4.

U ovom krugu kontakti SA1 i SA4 gotovo nemaju strujno opterećenje. U tu svrhu korištena je tipkasta verzija dizajna SA4, koja zapravo isključuje dovod energije iz neispražnjenog kondenzatora Cx na ove prekidače. To znači da će njihovi prolazni otpori biti dugoročno stabilni. Kao rezultat toga, oni se mogu stabilno "neutralizirati" smanjenjem otpora R20, R21. U autorskoj verziji uređaja, otpornik od 22 Ohma (MLT-0,5) je spojen paralelno sa R20, a otpornik od 130 Ohm (MLT-0,5) je povezan paralelno sa R21.

Operacije podešavanja se ponavljaju kako bi se osigurala maksimalna tačnost mjerenja u oba opsega. Naravno, uređaj ne bi trebao pokazivati ​​potpuno različita očitanja na različitim opsezima s istim povezanim kondenzatorom Cx. U rasponu od 1 ohma, postavka zahtijeva podešavanje napona na displeju digitalnog voltmetra na 100 mV pomoću podešavanja otpornika R6. Budući da je ovaj otpornik spojen paralelno sa otpornikom R5, ne treba zaboraviti na ovisnost postavke raspona od 1 oma o postavci od 10 oma. Ova opcija prebacivanja je jednostavnija u krugu i praksi (umjesto tri žice, samo dvije su pogodne za ploču). Na kraju, vrijednost otpornika R9 je odabrana tako da 100mV na digitalnom multimetru odgovara 10V napona baterije.

Nadogradnja instrumenata. Ako je uređaj potreban samo za stacionarne radne uvjete, tada se CH uklanja iz kruga. Uz isključenje pokazivača RA1, krug je također pojednostavljen, elementi R8, VT1, VT2 su uklonjeni. Umjesto otpornika R8, ugrađen je žičani kratkospojnik. Ova opcija (bez PA1 mjerača) omogućava vam da malo smanjite potrošnju energije uređaja zbog detektorskog kruga. Nakon uklanjanja pokazivačke glave, s obzirom na veliku ulaznu impedanciju digitalnog testera, vrijednosti otpornika R7, R10, R11 se povećavaju za 10 puta. Dakle, izlaz IC-a je rasterećen, što povoljno utiče na rad IC-a. Kondenzator C4 je zamijenjen neelektrolitičkim K10-17-2,2 uF. Međutim, kako bi se povećala pouzdanost uređaja, svi elektrolitski kondenzatori su naknadno zamijenjeni neelektrolitičkim (K10-17-2,2 μF).

U slučaju dijeljenja ovog uređaja sa digitalnim multimetrom koji ima raspon od 0 ... 200 mV ili 0 ... 2000 mV, lako je proširiti raspon mjerenih otpora "gore", tj. do 20 oma. Potrebno je samo ponovo odabrati vrijednosti ​​elemenata R7 i R10.

Pojašnjenje. U specifikaciji delova koji se koriste u uređaju, koja je data u prvom delu članka (RA 3/2005, str. 24, 3. kolona, ​​3. stav od vrha), otpor otpornika R19, R22 treba da ne 330 kOhm, već 330 Ohm. Izvinjavamo se.

Književnost
1. Novachenko I.V. Mikro kola za kućnu radio opremu. - M.: Radio i komunikacija, 1989.
2. Zyzyuk A.G. Značajke popravka pojačala WS-701//Radio-mator.-2004.-№6.-S.11-13.
3. Zyzyuk A.G. Neke značajke popravka SDU // Radijator. -2004.-№7. str. 12-13.
4. Zyzyuk A.G. Mini-bušilica majstora i radio-amatera // Raduama-tor.-2004.-№8.-S.20-21.
5. Zyzyuk A.G. Jednostavan mjerač kapacitivnosti // Radijator. - 2004. -№9. - P.26-28.
6. Zyzyuk A.G. O jednostavnim i moćnim stabilizatorima napona//Elektrik.-2004.-№6.-S.10-12.
7. Zyzyuk A. G. Generator stabilne struje za punjenje baterija i njegova upotreba u popravci i dizajnu radio elektronske opreme // Električar. - 2004. - br. 9. - P.8-10.
8. Radijator. Najbolji od 10 godina (1993-2002). - K.: Radiumator, 2003. Kako napraviti LED lampu na 220 V