Már megszoktuk a kondenzátor fő paramétereit: a kapacitást és az üzemi feszültséget. De a közelmúltban az egyenértékű soros ellenállás (ESR) ugyanolyan fontos paraméterré vált. Mi ez és mit érint?

Mivel az EPS a legerősebben az elektrolitkondenzátorok működését befolyásolja, a jövőben ezekről fogunk beszélni. Most elemezzük az elektrolit kondenzátort csontokkal, és megtudjuk, milyen titkokat rejt.

Egyik elektronikus alkatrész sem tökéletes. Ez vonatkozik a kondenzátorra is. Tulajdonságainak összességét egy feltételes diagram mutatja.

Mint látható, egy valódi kondenzátor kapacitásból áll C , amit diagramokon szoktunk látni két függőleges csík formájában. Következő ellenállás Rs , amely a huzalvezetékek aktív ellenállását és a vezeték - bélés érintkezési ellenállását szimbolizálja. A képen látható, hogyan rögzítik a huzalvezetékeket a lemezekhez szegecseléssel.

Mivel minden, még egy nagyon jó dielektrikumnak is van bizonyos ellenállása (akár több száz megaohm), az ellenállás a lemezekkel párhuzamosan látható. Rp . Ezen a "virtuális" ellenálláson keresztül folyik az úgynevezett szivárgási áram. Természetesen a kondenzátorban nincsenek ellenállások. Ez csak illusztráció és kényelmi célokat szolgál.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy az elektrolit kondenzátor lemezei meg vannak csavarva és alumínium házba vannak szerelve, induktivitás képződik L.

Ez az induktivitás csak a kondenzátor rezonanciafrekvenciája feletti frekvenciákon mutatja meg tulajdonságait. Ennek az induktivitásnak a hozzávetőleges értéke több tíz nanohenry.

Tehát mindebből kiválasztjuk, hogy mit tartalmaz egy elektrolitkondenzátor EPS:

Ellenállás, amelyet a dielektrikum inhomogenitása, szennyeződései és nedvesség jelenléte miatti veszteségei okoznak;

Huzalvezetékek és lemezek ohmikus ellenállása. A vezetékek aktív ellenállása;

Érintkezési ellenállás a lemezek és a vezetékek között;

Ebbe beletartozhat az elektrolit ellenállása is, amely az elektrolit oldószer elpárolgása miatt növekszik, és a fémlemezekkel való kölcsönhatás miatt megváltozik a kémiai összetétele.

Mindezek a tényezők összegezve alkotják a kondenzátor ellenállását, amelyet ekvivalens soros ellenállásnak neveztek - rövidítve EPS, de idegen módon ESR (E egyenértékű S sorozatszám R létezés).

Tudniillik egy elektrolit kondenzátor a kialakításánál fogva csak DC és pulzáló áramkörben tud működni a polaritása miatt. Valójában tápegységekben használják az egyenirányító utáni hullámok szűrésére. Emlékezzünk a kondenzátor ezen tulajdonságára - áramimpulzusok átadására.

És ha az ESR valójában ellenállás, akkor az áramimpulzusok áramlása során hő szabadul fel rajta. Gondoljon az ellenállás erejére. Így minél nagyobb az EPS, annál jobban felmelegszik a kondenzátor.

Az elektrolit kondenzátor fűtése nagyon rossz. A melegítés hatására az elektrolit forrni kezd és elpárolog, a kondenzátor megduzzad. Valószínűleg már észrevett egy védő bevágást a ház tetején az elektrolitkondenzátorokon.

A kondenzátor hosszan tartó működése és a benne lévő megemelt hőmérséklet hatására az elektrolit elkezd elpárologni, és nyomást gyakorol erre a bevágásra. Idővel a belső nyomás annyira megnő, hogy a bevágás eltörik, és gáz szabadul fel.

"Becsapódott" kondenzátor a tápegység kártyán (ok - a megengedett feszültség túllépése)

Ezenkívül a védőbevágás megakadályozza (vagy gyengíti) a kondenzátor felrobbanását a megengedett feszültség túllépése vagy a polaritás megváltoztatása esetén.

A gyakorlatban ez fordítva történik - a nyomás eltolja a szigetelőt a kapcsoktól. Az alábbi képen egy kiszáradt kondenzátor látható. Kapacitása 106 uF-ra csökkent, az ESR méréskor 2,8 Ω volt, míg az azonos kapacitású új kondenzátor normál ESR értéke 0,08 - 0,1 Ω tartományba esik.

Az elektrolit kondenzátorok különböző üzemi hőmérsékleteken készülnek. Alumínium elektrolit kondenzátorok esetében az alsó hőmérsékleti határ -60 0 C-tól kezdődik, a felső határ pedig +155 0 C. Az ilyen kondenzátorokat azonban többnyire -25 0 C és 85 0 C közötti hőmérséklet-tartományban való működésre tervezték. C és -25 0 C és 105 0 С között. Néha csak a hőmérséklet felső határa van feltüntetve a címkén: +85 0 С vagy +105 0 С.

Az EPS jelenléte egy valódi elektrolitkondenzátorban befolyásolja annak működését a nagyfrekvenciás áramkörökben. És ha a közönséges kondenzátorok esetében ez a hatás nem olyan hangsúlyos, akkor az elektrolit kondenzátorok esetében nagyon fontos szerepet játszik. Ez különösen igaz a magas hullámosságú áramkörökben való működésükre, amikor az ESR miatt jelentős áram folyik és hő keletkezik.

Vessen egy pillantást a fényképre.

Megduzzadt elektrolit kondenzátorok (emelt hőmérsékleten való hosszan tartó működés miatt)

Ez egy személyi számítógép alaplapja, amely már nem kapcsol be. Amint látható, a processzor hűtőbordája melletti nyomtatott áramköri lapon négy duzzadt elektrolit kondenzátor található. A hosszú távú működés megemelt hőmérsékleten (külső fűtés radiátorból) és a tisztességes élettartam azt a tényt eredményezte, hogy a kondenzátorok „becsapódtak”. Ennek oka a hő és az ESR. A rossz hűtés nemcsak a processzorok és a mikroáramkörök működését érinti negatívan, hanem, mint kiderült, az elektrolitkondenzátorokat is!

A környezeti hőmérséklet 10 0 C-kal történő csökkentése csaknem felére meghosszabbítja az elektrolitkondenzátor élettartamát.

Hasonló kép figyelhető meg a meghibásodott PC-tápegységeknél - az elektrolit kondenzátorok is megduzzadnak, ami a tápfeszültség leállásához és hullámzásához vezet.

Hibás kondenzátorok az ATX PC PSU-ban (rossz minőségű kondenzátorok miatt)

Gyakran a hosszan tartó működés miatt a hozzáférési pontok, Wi-Fi routerek és mindenféle modem kapcsolóüzemű tápegységei is meghibásodnak a kondenzátorok „becsapódása” vagy elvesztése miatt. Ne felejtsük el, hogy hevítéskor az elektrolit kiszárad, és ez a kapacitás csökkenéséhez vezet. Leírtam egy példát a gyakorlatból.

A fentiekből következik, hogy a nagyfrekvenciás impulzuskörben (tápegységek, inverterek, átalakítók, kapcsolóstabilizátorok) működő elektrolitkondenzátorok meglehetősen szélsőséges körülmények között működnek, és gyakrabban hibáznak. Ennek ismeretében a gyártók speciális sorozatokat gyártanak alacsony ESR-rel. Az ilyen kondenzátorokon általában felirat található Alacsony ESR , ami azt jelenti, hogy "alacsony EPS".

Ismeretes, hogy a kondenzátor kapacitív vagy reaktanciával rendelkezik, amely a váltakozó áram frekvenciájának növekedésével csökken.

Így az AC frekvencia növekedésével a kondenzátor reaktanciája csökken, de csak addig, amíg el nem éri az ekvivalens soros ellenállás (ESR) értékét. Ezt kell mérni. Ezért sok eszköz - ESR-mérők (ESR-mérők) mérik az ESR-t több tíz - több száz kilohertzes frekvencián. Erre azért van szükség, hogy a reaktancia értéket „eltávolítsuk” a mérési eredményekből.

Érdemes megjegyezni, hogy a kondenzátor ESR értékét nem csak az áram hullámzási frekvenciája befolyásolja, hanem a lemezeken lévő feszültség, a környezeti hőmérséklet és a kivitelezés is. Ezért nem lehet egyértelműen megmondani, hogy például egy kondenzátor ESR-je 3 ohm. Különböző működési frekvenciákon az ESR-érték eltérő lesz.

ESR mérő

A kondenzátorok, különösen az elektrolitikus kondenzátorok ellenőrzésekor ügyeljen az ESR értékre. Számos kereskedelmi forgalomban kapható műszer létezik a kondenzátorok tesztelésére és az ESR mérésére. A képen egy univerzális rádiókomponens teszter (LCR-T4 Tester) látható, amelynek funkcionalitása támogatja a kondenzátorok ESR mérését.

A rádiótechnikai folyóiratokban megtalálhatók az ESR mérésére szolgáló házi készítésű eszközök és multiméterek tartozékai. Eladóan találhatunk olyan magasan speciális ESR-mérőket is, amelyek képesek kapacitást és ESR-t mérni anélkül, hogy kiforrasztanák őket a táblából, illetve ezt megelőzően kisütni is tudják, hogy megóvják a készüléket a kondenzátor magas maradékfeszültsége által okozott károsodástól. Ilyen eszközök például az ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Az elektronika javítása során gyakran kell elektrolitkondenzátort cserélni. Ugyanakkor olyan paramétereket mérnek, mint a kapacitás és az ESR, hogy értékeljék azok minőségét. Annak érdekében, hogy legyen mihez hasonlítani, összeállítottunk egy ESR táblázatot, amely a különböző kapacitású új elektrolitkondenzátorok ESR-jét jelzi. Ez a táblázat használható egy adott kondenzátor alkalmasságának értékelésére további szervizelésre.

Mondd be:

Olvasóink és szerzőink érdeklődése az oxidkondenzátorok ESR (ESR) mérésére szolgáló eszközök fejlesztése és gyártása iránt nem gyengül. Az alábbiakban a 83x sorozatú multiméterekhez kínált előtag folytatja ezt a témát. A multiméterek, további műszerek, a 83x sorozat igen népszerű a rádióamatőrök körében megfizethető ára és elfogadható mérési pontossága miatt.

Az ilyen eszközök képességeinek bővítéséről például többször is megjelentek cikkek a Rádió magazin oldalain. A javasolt rögzítés kidolgozásakor, valamint a ben is az volt a feladat, hogy ne használjunk további áramforrást. A csatolási rajz az ábrán látható rizs. egy.

1. ábra

Az ICL71x6 ADC chipekre vagy analógjaikra épített eszközök 3 V belső stabilizált feszültségforrással rendelkeznek, 3 mA maximális terhelőárammal. Ennek a forrásnak a kimenetéről a tápfeszültség a set-top boxba kerül a "COM" csatlakozón (közös vezeték) és a külső "NPNc" aljzaton keresztül, amely a kis teljesítményű csatlakoztatáshoz szükséges nyolc tűs aljzat része. tranzisztorok a statikus áramátviteli tényező mérési módjában. Az EPS mérési módszer hasonló a digitális mérőben használthoz, amelyet a cikk ismertet. Ehhez az eszközhöz képest a javasolt előtag jelentősen eltér az áramkör egyszerűségében, az elemek kis számában és alacsony árában.

Fő műszaki jellemzők
EPS mérési intervallum, Ohm:
SA1 kapcsoló nyitott érintkezőivel 0,1... 199,9
zárt érintkezőivel ("x0,1" pozíció) 0,01...19,99
A vizsgált kondenzátorok kapacitása, legalább uF 20
Áramfelvétel, mA 1,5

Az előtaggal végzett munka során a készülék működési típusának kapcsolója az egyenfeszültség mérésére szolgáló helyzetbe van állítva „200 mV” határértékkel. A „COM”, „VΩmA”, „NPNc” előtag külső csatlakozói a készülék megfelelő aljzataihoz csatlakoznak. Az időzítési diagram a képen látható rizs. 2. A DD1.1 logikai elemre szerelt generátor - Schmitt trigger, VD1 dióda, C1 kondenzátor és R1, R2 ellenállások - pozitív impulzussorozatot generál t r = 4 μs időtartammal, 150 μs szünettel és stabil amplitúdóval. körülbelül 3 V ( rizs. 2, a). Ezeket az impulzusokat oszcilloszkóppal lehet megfigyelni a "COM" jack közös vezetékéhez képest. Minden impulzus alatt az R4, R5 ellenállások által beállított stabil áram folyik át a set-top box "Cx" aljzataihoz csatlakoztatott tesztelt kondenzátoron, amely az SA1 kapcsoló nyitott érintkezőinél 1 mA vagy 10 mA zárt érintkezőivel ("x0,1" pozíció).

Tekintsük a csatlakozó egységeinek és elemeinek működését az ellenőrzött kondenzátorral attól a pillanattól kezdve, hogy a következő t r időtartamú impulzus megjelenik a DD1.1 elem kimenetén. A DD1.2 elem által invertált alacsony szintű impulzustól t r időtartammal a VT1 tranzisztor 4 μs-ra zár. A zárt VT1 tranzisztor leeresztő-forrás kapacitásának feltöltése után a vizsgált kondenzátor kapcsain a feszültség gyakorlatilag csak az EPS-en átfolyó áramtól függ. A DD1.3 logikai elemen, az R3 ellenálláson és a C2 kondenzátoron egy csomópont van felszerelve, amely 2 μs-ig késlelteti a generátorimpulzus elejét. A t 3 késleltetési idő alatt a vizsgált kondenzátort tolató VT1 zárt tranzisztor leeresztő forrás kapacitásának van ideje feltöltődni, és gyakorlatilag nem befolyásolja a t 3 utáni mérési folyamat pontosságát. (2b. ábra). A 2 μs-kal késleltetett és 2 μs-ra rövidített generátorimpulzusból a DD1.4 inverter kimenetén egy magas szintű mérőimpulzus jön létre, amelynek időtartama t meas = 2 μs (2. ábra, c). A VT2 tranzisztor kinyílik belőle, és a C3 tárolókondenzátor a vizsgált kondenzátor EPS-én lévő feszültségeséstől kezd tölteni az R6, R7 ellenállásokon és a VT2 nyitott tranzisztoron keresztül. A mérőimpulzus végén és a generátor kimenetéből származó impulzus magas szintről a DD1.2 elem kimenetén a VT1 tranzisztor nyílik, és a VT2 alacsony szintről zár a DD1.4 elem kimenetén. A leírt folyamat 150 μs-ként megismétlődik, ami a C3 kondenzátor feltöltéséhez vezet, amíg a feszültség több tíz periódus után le nem esik a vizsgált kondenzátor ESR-jén. A készülék kijelzője az egyenértékű soros ellenállás értékét mutatja ohmban. Az SA1 "x0,1" kapcsolóállásnál a jelzőállást 0,1-gyel kell megszorozni. A VT1 tranzisztor, amely a generátor impulzusai között nyitott, kiküszöböli a feszültség (töltés) növekedését a vizsgált kondenzátor kapacitív komponensén az eszköz minimális érzékenysége alatti értékekre, ami 0,1 mV. A VT2 tranzisztor bemeneti kapacitásának jelenléte az eszköz nulla eltolódásához vezet. A hatás kiküszöbölésére R6 és R7 ellenállásokat használnak. Ezen ellenállások kiválasztásával elérik a feszültség hiányát a C3 kondenzátoron zárt "Cx" aljzatokkal (nulla beállítás).

A mérési hibákról. Először is van egy szisztematikus hiba, amely körülbelül 6%-ot ér el minden intervallumban a maximumhoz közeli ellenállások esetén. Ez a tesztelési áram csökkenésével jár, de nem annyira fontos - az ilyen EPS-sel rendelkező kondenzátorok elutasíthatók. Másodszor, van egy mérési hiba, a kondenzátor kapacitásától függően.
Ezt a feszültség növekedése magyarázza az impulzus során a generátortól a kondenzátorok kapacitív összetevőjéig: minél kisebb a kapacitás, annál gyorsabban töltődik. Ez a hiba könnyen kiszámítható, ismerve a kapacitást, az áramerősséget és a töltési időt: U \u003d M / C. Tehát a 20 mikrofaradnál nagyobb kapacitású kondenzátoroknál ez nem befolyásolja a mérési eredményt, de 2 mikrofaradnál a mért érték körülbelül 1,5 ohm-mal lesz nagyobb a valósnál (illetve 1 mikrofarad - 3 ohm, 10 mikrofarad - 0,3 ohm stb.). P.).

Ördög w PCB látható rizs. 3. A csapokhoz három lyukat kell fúrni, hogy az utóbbiak kis erőfeszítéssel beleférjenek.

Ez megkönnyíti a párnákhoz való forrasztási folyamatot. "NPNc" tű - megfelelő csatlakozóból aranyozott, egy darab ónozott rézhuzal is megfelelő. A "COM" és a "VΩmA" csapok beszerelése után megfelelő helyen lyukat kell fúrni hozzá. Az utóbbi - a meghibásodott mérőszondáktól. Az SZ kondenzátort kívánatos használni a TKE csoportból, amely nem rosszabb, mint a H10 (X7R). Az IRLML6346 (VT1) tranzisztor cserélhető IRLML6246, IRLML2502, IRLML6344-re (csökkenő sorrendben). Csere kritériumai - a nyitott csatorna ellenállása legfeljebb 0,06 Ohm 2,5 V-os kapuforrás feszültség mellett, a lefolyóforrás kapacitása - legfeljebb 300 ... 400 pF. De ha csak a 0,01 ... 19,00 Ohm intervallumra korlátozzuk magunkat (az SA1 kapcsolót ebben az esetben jumper helyettesíti, az R5 ellenállást eltávolítjuk), akkor a maximális leeresztő-forrás kapacitás elérheti a 3000 pF-et. A 2N7000 (VT2) tranzisztort 2N7002, 2N7002L, BS170C tranzisztorra cseréljük, amelynek küszöbfeszültsége legfeljebb 2 ... 2,2 V. A tranzisztorok felszerelése előtt ellenőrizze, hogy a tűk elhelyezkedése megegyezik-e a nyomtatott áramköri lap vezetőivel . Fészkelődik az XS1, XS2 a szerző másolatában - csavaros sorkapocs 306-021-12.

Üzembe helyezés előtt a set-top boxot nem multiméterhez kell kötni, hogy ne tiltsa le, hanem független 3 V-os áramforráshoz, például két sorba kapcsolt galvánelemhez. Ennek a forrásnak a pluszja ideiglenesen a set-top box "NPNc" érintkezőjéhez csatlakozik (anélkül, hogy ezt a tűt a multiméterhez csatlakoztatná), a mínusz pedig a közös vezetékéhez csatlakozik. Mérik a fogyasztott áramot, amely nem haladhatja meg a 3 mA-t, majd az autonóm forrást kikapcsolják. A "Cx" aljzatokat átmenetileg egy rövid, legalább 1 mm átmérőjű rézhuzallal zárják le. A melléklet tüskéit a készülék azonos nevű aljzataiba kell behelyezni. Az R6 és R7 ellenállások kiválasztásával a készülék nulla értéket állít be az SA1 kapcsoló mindkét állásában. A kényelem kedvéért ezek az ellenállások egy trimmerre cserélhetők, és a nulla beállítás után az R6 és R7 ellenállásokat a trimmerrel megegyező teljes ellenállással forrasztják.

Távolítsa el a „Cx” aljzatokat lezáró vezetékdarabot. Az SA1 zárt állapotában 1 ... 2 0 m-es ellenállás van rájuk kötve, majd nyitott állapotban - 10 ... 20 Ohm. Hasonlítsa össze a készülék leolvasását az ellenállások ellenállásaival. Ha szükséges, válassza ki az R4 és R5 értékeket, hogy elérje a kívánt mérési pontosságot. A konzol megjelenése a képen látható rizs. 4.
Az előtag kis ellenállású ohmmérőként használható Kis méretű galvanikus vagy újratölthető cellák, akkumulátorok belső ellenállásának mérésére is alkalmas, legalább 1000 μF kapacitású, sorba kapcsolt kondenzátoron keresztül, bekötésének polaritását figyelve. A kapott mérési eredményből ki kell vonni a kondenzátor ESR értékét, amelyet előre meg kell mérni.

IRODALOM
1. Nechaev I. Csatlakozás multiméterhez a kondenzátorok kapacitásának mérésére. - Rádió, 1999, 8. sz., 42,43.
2. Chudnov V. Rögzítés egy multiméterhez a hőmérséklet mérésére. - Rádió, 2003, 1. szám, p. 34.
3. Podushkin I. Generátor + egyetlen vibrátor = három rögzítés a multiméterhez. - Rádió, 2010, 7. szám, p. 46, 47; 8. szám, p. 50-52.
4. ICL7136 adatlap http://radio-hobby.org/modules/datasheets/2232-icl7136
5. Biryukov S. Digitális ESR-mérő. - Circuitry, 2006, 3. szám, p. 30-32; 4. szám, p. 36.37.

ARCHÍVUM: Letöltés a szerverről

szakasz: [Méréstechnika]
Cikk mentése ide:

Az elmúlt években a szakemberek és rádióamatőrök hasznosnak találták az oxidkondenzátorok egyenértékű soros ellenállásának (ESR) értékelését, különösen az impulzusos tápegységek, a kiváló minőségű UMZCH és más modern berendezések javítási gyakorlatában. Ez a cikk egy olyan mérőt javasol, amelynek számos előnye van.

Az elmúlt években a szakemberek és rádióamatőrök hasznosnak találták az oxidkondenzátorok egyenértékű soros ellenállásának (ESR) értékelését, különösen az impulzusos tápegységek, a kiváló minőségű UMZCH és más modern berendezések javítási gyakorlatában. Ez a cikk egy olyan mérőt javasol, amelynek számos előnye van.

A logaritmikushoz közeli mutatójelzővel ellátott eszköz számára megfelelő skála lehetővé teszi az ESR-értékek körülbelül egy ohm töredékétől 50 ohm tartományban történő meghatározását, míg az 1 ohm érték a skálarészen található, amely megfelel A teljes eltérési áram 35 ... 50%-a. Ez lehetővé teszi az ESR-értékek elfogadható pontosságú becslését 0,1 ... 1 Ohm tartományban, ami például szükséges az 1000 μF-nál nagyobb kapacitású oxidkondenzátorokhoz, és kisebb pontossággal - legfeljebb 50 Ohm.

A mérőáramkör teljes galvanikus leválasztása megvédi a készüléket a meghibásodástól a véletlenül feltöltött kondenzátor ellenőrzésekor - ez gyakori helyzet a gyakorlatban. A mérőszondák alacsony feszültsége (kevesebb, mint 70 mV) a legtöbb esetben lehetővé teszi a méréseket a kondenzátorok kiforrasztása nélkül. A készülék tápellátása egy 1,5 V feszültségű galvánelemről a legoptimálisabb lehetőség (alacsony költség és kis méretek). Nincs szükség a készülék kalibrálására és az elem feszültségének figyelésére, mivel van egy beépített stabilizátor és egy automatikus kapcsoló, amikor a tápfeszültség kisebb, mint a megengedett határérték, a bekapcsolás blokkolásával. Végül pedig a készülék kvázi érintéses be- és kikapcsolása két miniatűr gombbal.

Fő műszaki jellemzők
A mért ellenállás intervalluma, Ohm .......... 0,1 ... 50
Impulzusfrekvencia mérése, kHz ...................................120
Az impulzusok amplitúdója a mérő szondáin, mV ........ 50 ... 70
Tápfeszültség, V
névleges..................1.5
megengedhető ..............0.9...3
Fogyasztói áram, mA, legfeljebb ........................ 20

A készülék kapcsolási rajza az ábrán látható. egy

A VT1, VT2 tranzisztorokra és a T1 transzformátorra 1,5-től 9 V-ig emelt feszültség-átalakító van felszerelve. C1 kondenzátor - szűrés.

Az átalakító kimeneti feszültsége a VS1 trinistoron található elektronikus kapcsolón keresztül történik, amely a készülék kézi be- és kikapcsolása mellett, csökkentett tápfeszültség mellett automatikusan kikapcsolja, a DA1 chipre szerelt mikroteljesítmény-stabilizátorhoz megy. és R3, R4 ellenállások. 4 V stabilizált feszültség táplálja az impulzusgenerátort, amely egy tipikus áramkör szerint van összeszerelve a DD1 mikroáramkör hat elemére, ÉS NEM. Az R6C2 áramkör a tesztimpulzus-frekvenciát körülbelül 100...120 kHz-re állítja be. LED HL1 - a készülék bekapcsolásának jelzőfénye.

A C3 elválasztókondenzátoron keresztül az impulzusok a T2 transzformátorba kerülnek. A szekunder tekercséből származó feszültség a vizsgált kondenzátorra és a ТЗ mérőáram-transzformátor primer tekercsére kerül. A TK szekunder tekercséből a jel a VD3 diódán és a C4 kondenzátoron lévő félhullámú egyenirányítón keresztül jut be az RA1 mutató mikroampermérőbe. Minél nagyobb a kondenzátor ESR-je, annál kisebb a mérőtű eltérése.

A trinistor kapcsoló a következőképpen működik. A kezdeti állapotban a VT3 térhatású tranzisztor kapuja alacsony feszültségű, mivel a VS1 trinisztor zárva van, aminek következtében a készülék tápáramköre le van választva a negatív vezeték mentén. Ugyanakkor a boost konverter terhelési ellenállása szinte végtelen, és ebben az üzemmódban nem működik. Ebben az állapotban a G1 akkumulátor áramfelvétele majdnem nulla.

Amikor az SB2 gomb érintkezői zárva vannak, a feszültségátalakító terhelést kap, amelyet a trinisztor és az R1 ellenállás vezérlőelektród-katódjának átmeneti ellenállása képez. Az átalakító elindul, és feszültsége kinyitja a VS1 trinistort. A VT3 térhatású tranzisztor kinyílik, és a stabilizátor és a generátor negatív tápáramköre a VT3 térhatású tranzisztor csatornájának nagyon alacsony ellenállásán keresztül csatlakozik az átalakítóhoz. Az SB1 kikapcsoló gomb megnyomásakor söntöli a VS1 trinisztor anódját és katódját, ennek eredményeként a VT3 tranzisztor is bezárul, kikapcsolva a készüléket. Alacsony akkumulátorfeszültség esetén az automatikus leállás akkor következik be, amikor a trinistoron áthaladó áram kisebb lesz, mint a tartási áram. Azt a feszültséget a boost konverter kimenetén, amelyen ez megtörténik, úgy választjuk meg, hogy az elegendő legyen a stabilizátor normál működéséhez, azaz a bemeneti és a bemeneti feszültségértékek közötti minimálisan megengedhető különbség legyen. a DA1 mikroáramkör kimenete mindig megmarad.

Felépítés és részletek

A készülék minden része egy mikroampermérő és két gomb kivételével egy 55x80 mm méretű egyoldalas nyomtatott áramköri lapon található. A tábla rajza az ábrán látható. 2. A készülék teste fóliával bevont getinákból készül. A miniatűr TV gombok a mikroampermérő alá vannak szerelve.

Minden transzformátor 2000 NM-es K10x6x4,5 méretű ferritgyűrűkre van feltekercselve, de ezek a méretek nem kritikusak. A T2 transzformátornak két tekercselése van: elsődleges - 100 fordulat, másodlagos - egy fordulat. A TK transzformátorban a primer tekercs négy, a szekunder tekercs 200 fordulatból áll. A T2 és TK transzformátorok tekercseinek vezetékeinek átmérője nem kritikus, de kívánatos, hogy a mérőáramkörbe tartozókat vastagabb huzallal - körülbelül 0,8 mm-rel - tekerje fel, ezeknek a transzformátoroknak a többi tekercsét PEV-vel tekerjük fel. 2 db 0,09 mm átmérőjű vezeték.

VT1 és VT2 tranzisztorok - a KT209 sorozat bármelyike. kívánatos azonos alapáram-átviteli együtthatóval választani őket. A kondenzátorok bármilyen méretben használhatók: ellenállások - MLT 0,125 vagy 0,25 W teljesítménnyel. VD1 és VD2 diódák - bármilyen közepes teljesítmény. VD3 - D311 dióda vagy a D9 sorozat bármelyike. A VT3 térhatású tranzisztor szinte bármilyen p-csatorna alacsony nyitott csatorna ellenállással és alacsony kapuforrás küszöbfeszültséggel; a kompakt felszerelés érdekében az alap egy részét eltávolították az IRF740A tranzisztorról.

A LED bármilyen megnövelt fényerőre alkalmas, melynek fénye már 1 mA áramerősségnél is látható.

RA1 - M4761 mikroampermérő egy régi tekercses magnóból, 500 μA teljes nyíleltérítési árammal. Szondának egy 20 cm hosszú árnyékolt drótdarabot használtunk, amelyre megfelelő golyóstolltestet helyezünk, és vékony acéltűket forrasztunk a központi mag végére és a huzal szitafonatára. A tűket ideiglenesen 5 mm távolságra rögzítjük egymástól, a szondatestet kissé rájuk toljuk, és a csatlakozást forró ragasztóval töltjük fel; az illesztést egy centiméternél valamivel kisebb átmérőjű golyó formájában formázzák. Egy ilyen szonda véleményem szerint a legoptimálisabb az ilyen mérőórákhoz. Könnyen csatlakoztatható a kondenzátorhoz, ha az egyik tűt a kondenzátor egyik kivezetésére helyezi, a másik pedig a második érintkezőt érinti, hasonlóan az iránytűkkel végzett munkához.

A készülék beállításáról.

Először is ellenőrizni kell a boost converter működését. Terhelésként ideiglenesen 1 kΩ-os ellenállást csatlakoztathat az átalakító kimenetére. Ezután ideiglenesen csatlakoztassa a trinisztor anódját és katódját egy jumperrel, és állítsa be az R3 ellenállást a DA1 stabilizátor kimenetén körülbelül 4 V feszültségre. A generátor frekvenciájának 100 ... 120 kHz-en belül kell lennie.

Ezután a szondátűket egy vezetővel lezárjuk, és az R3 trimmező ellenállás beállításával a mikroampermérő tűjét kissé a maximális helyzet alá állítjuk, majd az egyik mérőtekercs fázisának megváltoztatásával elérik a maximális leolvasást. készüléket, és hagyja a tekercseket ilyen csatlakozásban. Az R3 ellenállás beállításával állítsa a nyilat a maximumra. 1 Ohm ellenállású vezeték nélküli ellenállást a szondákhoz csatlakoztatva ellenőrizzük a nyíl helyzetét (körülbelül a skála közepén kell lennie), és ha szükséges, megváltoztatjuk a primer fordulatszámát. a TK transzformátor tekercselése, a skála nyújtása megváltozik. Ugyanakkor minden alkalommal állítsa a mikroamperméter nyilát maximumra az R3 beállításával.

A legoptimálisabb skála az, amelyen az 1 Ohm-nál nem nagyobb EPS-értékek a teljes hosszának körülbelül 0,3 ... 0,5-ét foglalják el, vagyis a 0,1 Ohm-tól 1 Ohm-ig terjedő értékek szabadon megkülönböztethetők. Bármilyen más, legfeljebb 500 μA teljes eltérési áramú mikroampermérő használható a készülékben: az érzékenyebbeknél csökkenteni kell a TK transzformátor szekunder tekercsének fordulatszámát.

Ezután egy leállítási csomópont jön létre az R1 ellenállás kiválasztásával, helyette ideiglenesen forraszthat egy 6,8 kOhm ellenállású hangoló ellenállást. Miután a DA1 bemenetet külső szabályozott forrásból táplálták, a DA1 kimenet feszültségét voltmérő figyeli. Meg kell találnia a stabilizátor legkisebb bemeneti feszültségét, amelynél a kimenet még nem kezd csökkenni - ez a minimális üzemi bemeneti feszültség. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy minél alacsonyabb a minimális üzemi feszültség, annál teljesebben kerül felhasználásra az akkumulátor erőforrása.

Továbbá az R1 ellenállás kiválasztásával a trinisztor hirtelen zárása érhető el a minimálisan megengedettnél valamivel magasabb tápfeszültségnél. Ez jól látszik a készülék nyílának eltéréséből. Zárt szondák mellett élesen le kell esnie a maximumról nullára, miközben a LED kialszik. A trinisztornak korábban kell zárnia, mint a VT3 térhatástranzisztornak; különben nem lesz hirtelen váltás. Ezután ellenőrizze újra a kézi be- és kikapcsolást az SB1 és SB2 gombokkal.

Összefoglalva, a mérőskálát a megfelelő besorolású nem vezetékes ellenállások segítségével kalibrálják. A készülék javítási gyakorlatban való használata a többi hasonló készülékhez képest nagyobb hatékonyságot és kényelmet mutatott. Sikeresen tudják ellenőrizni a különböző gombok, reed kapcsolók és relék érintkezőinek érintkező ellenállását is.

A cikk a www.radio-lubitel.ru webhelyről származik

Rajt

Igen, erről a témáról sokszor volt szó, itt is. Összeállítottam a séma két változatát Ludensés nagyon jól beváltak, azonban minden korábban javasolt lehetőségnek vannak hátrányai. A számlapjelzős műszermérlegek nagyon nem lineárisak és sok kis ellenállású ellenállást igényelnek a kalibráláshoz, ezeket a skálákat ki kell rajzolni és be kell helyezni a fejekbe. A műszerfejek nagyok és nehezek, törékenyek, a kisméretű műanyag indikátorok házai általában forrasztottak és gyakran kis léptékűek. Szinte az összes korábbi kialakítás gyenge pontja az alacsony felbontás. A LowESR kondenzátorok esetében pedig csak az ohm századrészét kell mérni a nulla és fél ohm közötti tartományban. Javasolták a digitális mérleggel rendelkező mikrokontrollerekre épülő eszközöket is, de nem mindenki foglalkozik mikrokontrollerekkel és azok firmware-ével, az eszköz indokolatlanul bonyolultnak és viszonylag drágának bizonyul. Ezért a Radio magazinban ésszerű ésszerű sémát készítettek - minden rádióamatőrnek van digitális tesztelője, és ez egy fillérbe kerül.

Minimális változtatásokat eszközöltem. Ház - a halogénlámpák hibás "elektronikus fojtójából". Tápellátás - "Krona" 9 voltos akkumulátor és stabilizátor 78L05. Kivettem a kapcsolót - nagyon ritka a LowESR mérése 200 Ohm-ig terjedő tartományban (ha úgy érzem, párhuzamos csatlakozást használok). Néhány részlet megváltozott. Forgács 74HC132N, tranzisztorok 2N7000(to92) és IRLML2502(sot23). A feszültség 3-ról 5 voltra való növekedése miatt nem kellett tranzisztorokat választani.
A tesztelés során a készülék normálisan működött a friss 9,6 V-os akkumulátorfeszültségtől a teljesen lemerült 6 V-ig.

Ezen kívül a kényelem kedvéért smd ellenállásokat használtam. Minden smd elem tökéletesen forrasztható az EPSN-25 forrasztópáka segítségével. Az R6R7 soros csatlakozás helyett párhuzamos csatlakozást használtam - ez kényelmesebb, az általam biztosított kártyán az R6-tal párhuzamosan változó ellenállást csatlakoztattam a nulla beállításához, de kiderült, hogy a „nulla” stabil a teljes tartományban. feszültségeket jeleztem.

A meglepetés az volt, hogy a "magazinban kidolgozott" kialakításban a VT1 csatlakozás polaritása fordított volt.- a lefolyó és a forrás összekeveredett (javítsatok, ha tévedek). Tudom, hogy a tranzisztorok még ezzel a beépítéssel is működni fognak, de az ilyen hibák elfogadhatatlanok a szerkesztők számára.

Teljes

Ez az eszköz körülbelül egy hónapja működik nálam, az ESR-es kondenzátorok ohm egységben mérésekor leolvasott értékei egybeesnek a séma szerinti eszközzel Ludens .
Harckörülmények között már tesztelték, amikor a tápegységben lévő kapacitások miatt a számítógépem leállt, miközben a „kiégésnek” nem volt nyilvánvaló jele, és a kondenzátorok sem duzzadtak.

A 0,01 ... 0,1 Ohm tartományban lévő leolvasási pontosság lehetővé tette a kétesek elutasítását, és a régi forrasztott kondenzátorok eldobását, de normál kapacitással és ESR-rel. A készülék könnyen legyártható, alkatrészei elérhetőek és olcsón, a sínek vastagsága akár gyufával is meghúzható.
Véleményem szerint a program nagyon sikeres, és megérdemli az ismétlést.

Fájlok

Nyomtatott áramkör:
▼ 🕗 25/09/2111 ⚖️ 14,22 Kb ⇣ 668 Üdv olvasó! A nevem Igor, 45 éves vagyok, szibériai vagyok és lelkes amatőr elektronikai mérnök. 2006 óta én találtam ki, hoztam létre és karbantartom ezt a csodálatos oldalt.
Magazinunk több mint 10 éve csak az én költségemen létezik.

Jó! Az ingyenességnek vége. Ha fájlokat és hasznos cikkeket szeretne, segítsen!

Az ilyen kondenzátorok kereséséhez a szerző által nagy pontossággal és felbontással tervezett és gyártott eszközt javasolnak. A készülék használatának kényelmét szolgálja, hogy szinte bármilyen digitális voltmérővel (multiméterrel) közösen működjön. Figyelembe véve a 8300-as sorozat „népi” digitális multimétereinek megfizethetőségét, a javasolt kialakítás egyfajta „lelet” sok rádióamatőr számára, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy az áramkör nem tartalmaz szűkös vagy drága alkatrészeket, sőt tekercsegységeket sem. .

Oxid (elektrolit) kondenzátorokat mindenhol használnak. Ezek befolyásolják a rádióelektronikai berendezések (RES) megbízhatóságát és működési minőségét. A minőség és a cél tekintetében a kondenzátorokat számos mutató jellemzi. Először a kondenzátorok teljesítményét és terjedelmét értékelték a kapacitás, az üzemi feszültség, a szivárgási áram, valamint a tömeg- és méretmutatók szempontjából. A teljesítmény nőtt, és az elektrolitkondenzátorok használatának frekvenciája nőtt. A megújuló energiaforrásokhoz használt modern kapcsolóüzemű tápegységek teljesítménye tíz-száz watt (vagy több), és tíz-száz kilohertz-es frekvencián működik. A kondenzátorokon átfolyó áramok megnőttek, illetve a paramétereikre vonatkozó követelmények is növekedtek.

Sajnos a tömeggyártásban a minőségi mutatók nem mindig felelnek meg a szabványoknak. Először is ez olyan paramétert érint, mint az ekvivalens soros ellenállás (ESR) vagy ESR. Nem fordítanak kellő figyelmet erre a kérdésre, különösen a rádióamatőr szakirodalomban, pedig egyre több az EPS kondenzátorok hibájából fakadó meghibásodás. Kár, de még a vadonatúj kondenzátorok között is egyre gyakrabban találkozhatunk megnövelt EPS-sel rendelkező példányokkal.

A külföldi kondenzátorok sem kivételek. Amint a mérések kimutatták, az azonos típusú kondenzátorok ESR értéke többször is eltérhet. Ha ESR-mérővel rendelkezik, kiválaszthatja a legkisebb ESR értékű kondenzátorokat a legkritikusabb eszközcsomópontokba való telepítéshez.

Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a kondenzátor belsejében elektrokémiai folyamatok zajlanak, amelyek tönkreteszik az érintkezőket a lemezek alumínium érintkezőkkel való csatlakozási zónájában. Ha az új kondenzátor túlbecsült ESR-értékkel rendelkezik, akkor működése nem járul hozzá a csökkentéséhez. Éppen ellenkezőleg, az EPS idővel növekszik. Általános szabály, hogy minél több ESR volt a kondenzátorban a telepítés előtt, annál hamarabb nő az értéke. A hibás kondenzátor ESR-je néhány ohmról több tíz ohmra nőhet, ami egyenértékű egy új elem - egy hibás kondenzátor belsejében lévő ellenállás - megjelenésével. Mivel a hőteljesítmény ezen az ellenálláson disszipálódik, a kondenzátor felmelegszik, és az érintkezési zónában az elektrokémiai folyamatok gyorsabban mennek végbe, hozzájárulva az ESR további növekedéséhez.

A különféle RES-ek javító szakemberei jól ismerik a kapcsolóüzemű tápegységek hibáit, amelyek a kondenzátorok ESR-jének növekedésével járnak. A széles körben használt műszerekkel végzett kapacitásmérés gyakran nem hozza meg a kívánt eredményt. Sajnos az ESR szempontjából hibás kondenzátorokat ilyen eszközökkel (C-mérőkkel) nem lehet azonosítani. A kapacitás a normál határokon belül, vagy csak valamivel alacsonyabb lesz. Ha az ESR érték nem haladja meg a 10 ohmot, a kapacitásmérő leolvasása nem ad okot a gyanúra (az ilyen ESR-érték gyakorlatilag nem befolyásolja a mérési pontosságot), és a kondenzátor üzemképesnek tekinthető.

Az EPS mérő műszaki követelményei. A kondenzátorok minőségére vonatkozó fokozott követelmények elsősorban a kapcsolóüzemű tápegységeknél jelentkeznek, ahol az ilyen kondenzátorokat szűrőként használják 100 kHz-ig terjedő frekvencián vagy a teljesítményelemek kapcsolóáramköreiben. Az ESR mérésének képessége nemcsak a meghibásodott kondenzátorok észlelését teszi lehetővé (kivéve a szivárgást és a rövidzárlatot), hanem - ami nagyon fontos - a RES-hibák korai diagnosztizálását is, amelyek még nem jelentkeztek. Az ESR mérése érdekében a kondenzátor komplex ellenállásának mérési folyamatát kellően magas frekvencián kell elvégezni, ahol a kapacitás sokkal kisebb, mint az ESR megengedett értéke. Így például egy 5 μF kapacitású kondenzátornál a kapacitás 0,32 ohm ) 00 kHz frekvencián. Amint látható, a kis kapacitású elektrolitkondenzátor kapacitása is sokszor kisebb, mint egy hibás kondenzátor ESR-je. A legfeljebb 200 mikrofarad kapacitású hibás kondenzátorok ESR értéke jelentősen meghaladja az 1 ohmot.

Az ESR értékével magabiztosan felmérhető a kondenzátor bizonyos célokra való alkalmassága. Kondenzátorok vásárlásakor egy hordozható ESR-mérő segítségével kiválaszthatja a legjobb másolatokat. Fontos, hogy az ESR mérési folyamat a vizsgált kondenzátorok szétszerelése nélkül is végrehajtható legyen. Ebben az esetben szükséges, hogy a kondenzátor ne legyen söntölve olyan ellenállással, amelynek ellenállása arányos az ESR-rel. Az eszköz szondáin a maximális feszültséget korlátozni kell, hogy ne tiltsák le a javítandó REM elemeit. A félvezető eszközök nem befolyásolhatják az EPS-mérő leolvasását. Ez azt jelenti, hogy a mért kondenzátor feszültségének minimálisnak kell lennie, hogy kizárja a RES aktív elemeinek hatását.

Helyhez kötött munkavégzés esetén a készüléket hálózatról kell üzemeltetni (használhat pl. megfelelő kapcsolót és külső tápegységet). A külső tápegység vagy a töltő fordított polaritásának elkerülése érdekében védelmet kell biztosítani. Az akkumulátorok mélykisülésének elkerülése érdekében kikapcsolás elleni védelmet vagy legalább akkumulátorfeszültség-figyelő jelzést kell biztosítani. A készülék paramétereinek stabilizálásához a beépített feszültségszabályozót kell használni. Ennek a stabilizátornak legalább két követelménynek kell megfelelnie: hogy gazdaságos legyen, pl. alacsony saját áramfelvétellel rendelkeznek, és meglehetősen stabil kimeneti feszültséget biztosítanak, ha a bemeneti tápfeszültség legalább 7 ... 10 V tartományban változik.

Nagy jelentősége van az EPS-leolvasások mutatójának. A diszkrét jelzésű ESR-mérők, például LED-eken, kevéssé hasznosak a nagy tételekből származó kondenzátorok elutasításához (kiválasztásához), és óriási hibáik vannak az ESR mérésében. A nem lineáris skálájú EPS mérők az új mérleg bevezetésével, a jelzések leolvasásával és nagy mérési hibával okoznak gondot. A programozható "chipeken" (mikrokontrollereken) lévő új áramkörök sajnos még nem állnak rendelkezésre a legtöbb rádióamatőr számára. Önmagában a mikrokontroller árán megvásárolhatja az EPS mérő gyártásához szükséges összes alkatrészt, amelyet alább ismertetünk.

Az EPS mérő részeként kényelmes egy lineáris skálájú mutató mérőeszköz, amely nem igényel változtatást, például egy közös 0 ... 100 skálát használva a készülék összes altartományára. Az EPS mérővel végzett hosszú és intenzív munka során nagyon kényelmes a digitális mérleg használata. A digitális eszköz független gyártása azonban nem jövedelmező a tervezés egészének összetettsége és a magas költségek miatt. Jobb, ha a mérőműszert egy széles körben használt és olcsó 8300-as sorozatú digitális multiméterrel, például az M830B-vel együtt lehet működtetni. Bármely más hasonló jellemzőkkel rendelkező digitális voltmérő, amelynek egyenfeszültség mérési tartománya 0 ... 200 mV vagy 0 ... 2000 mV, megfelel. Egy mikrokontroller áráért megvásárolhat egy vagy akár kettő ilyen multimétert. Az ESR mérő digitális kijelzője lehetővé teszi a kondenzátorok gyors kiválogatását. A mutató (beépített) mérő olyan esetekben hasznos, amikor nincs kéznél digitális teszter.

Talán a legfontosabb paraméter a készülék megbízhatósága. És ez így vagy úgy, az emberi tényezőtől függ. Milyen eszköz az, ami meghibásodik, ha a vizsgált kondenzátor nem merül le? Sietve a berendezésjavítók gyakran nem ellenállásokkal, hanem vezetékes áthidalókkal kisütik a kondenzátorokat, ami hátrányosan befolyásolja maguknak az elektrolitkondenzátoroknak az élettartamát. A készüléknek nem szabad meghibásodnia, és nem szabad kisütnie a kondenzátorokat extra árammal.

Az ESR-mérőnek az ESR-érték széles mérési tartománnyal kell rendelkeznie. Nagyon jó, ha 10 ohmtól majdnem nulláig méri az EPS-t. Az ESR 10 ohm feletti mérése irreleváns, mivel az ilyen ESR-rel rendelkező elektrolitkondenzátorok mintái már teljesen alulmúlják a szabványt, különösen az impulzusáramkörökben történő működéshez, különösen a tíz és több száz kilohertz közötti frekvenciákon. Kényelmes, ha olyan eszközzel rendelkezik, amely lehetővé teszi az 1 Ohm-nál kisebb ESR-értékek mérését. Ebben az esetben "exkluzív" lehetőség biztosított a legjobb kondenzátorok kiválasztására a legjobb, legnagyobb kapacitású típusok közül.

Fő áramforrásként egy akkumulátort használtak, amely D-0,26D típusú lemezes nikkel-kadmium akkumulátorokból állt. Megbízhatóbbak és energiaigényesebbek, mint a 7D-0.1. Lehetőség van az akkumulátorok újratöltésére.

Műszaki adatok

• A mért ellenállások tartományai......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• A mérőjel használt frekvenciája.........77 kHz
• Tápfeszültség........7... 15 V
• Fogyasztott áram, nem több................................4,5 mA

Az elektrolitkondenzátorok EPS-mérőjének sematikus diagramja az 1. ábrán látható. A készülék kialakítása egy váltóárammal működő ohmmérőn alapul. A frekvenciát nem szükséges] 00 kHz-nél nagyobbra növelni a K157DA1 mikroáramköri detektor felső határfrekvenciája (100 kHz) miatt, amelyet ebben a készülékkialakításban használnak, ráadásul nem minden típusú elektrolitkondenzátor alkalmas arra, hogy 100 kHz feletti frekvencián működnek.
A készülék generátora K561TL1 típusú DD1 chipen készül. Az ilyen típusú IC kiválasztása kizárólag az eszköz hatékonyságának növelése miatti megfontolások miatt történt. Ebben a helyzetben használhat más generátorokat, amelyek gyakoribb IC-ken készültek, különösen a K561LA7 vagy a K561LE5 esetében. Ez növeli a tápegység áramfelvételét.

A generátornak két követelménye van: amplitúdó-stabilitás és frekvenciastabilitás. Az első követelmény fontosabb, mint a második, mivel a generátor kimeneti feszültségének amplitúdójának változása nagyobb destabilizáló tényező, mint a frekvencia változása. Ezért nincs szükség kvarc rezonátorok használatára, valamint a frekvencia pontos beállítására, ami pontosan 77 kHz. A készülék működési frekvenciája 60...90 kHz-en belül választható. A készülék hangolását és működtetését azonos működési frekvencián kell végrehajtani, mivel a hangolt készülék stabil paraméterei meglehetősen szűk frekvenciatartományban tárolódnak.

A generátor kimenetéről téglalap alakú jelet vezetünk az R17-R19, C8 elemeken keresztül a vizsgált Cx kondenzátorhoz (1. és 2. kapocs). A Cx kondenzátorból a jel az erősítőbe, az erősítőből - a detektorba, majd egyenirányítva - az RA1 mutató mérőeszközbe és egy digitális voltmérőbe (XS2 csatlakozó) jut. A vizsgált kondenzátoron átfolyó áram feszültségesést okoz rajta. Az alacsony ellenállások méréséhez a detektor nagy érzékenysége szükséges, nem beszélve a linearitásáról. Ha jelentősen megnöveli a vizsgált kondenzátoron átfolyó áramot, akkor az áramforrásból felvett áram is meredeken nő.

A szerző változatában a vizsgált kondenzátoron áthaladó áram körülbelül 1 mA, azaz. minden millivolt feszültségesés a kondenzátor ESR 1 ohmának felel meg. 0,1 Ohm ESR esetén 100 μV-os mérési feszültséggel kell foglalkozni! Mivel ez a készülék egy nagyságrenddel kisebb ESR értékek mérésére is alkalmas, már több tíz mikrovoltról beszélünk, amit a mérőműszernek egyértelműen rögzítenie kell.
Nyilvánvaló, hogy a jelet fel kell erősíteni a detektor normál működéséhez. Ezt a feladatot egy erősítő fokozat hajtja végre: egy alacsony zajszintű VT7 tranzisztoron egy erősítőt készítenek az OE-s séma szerint (az üzemi frekvencián az erősítés 20), a VT8 tranzisztoron egy puffererősítő készül, összeszerelve. séma szerint OK-val.

A C9 kondenzátor a HPF eleme. Az SU kondenzátor kiválasztott kapacitásértéke valójában megakadályozza, hogy az R24C10 áramkör alacsony frekvencián működjön. Ilyen egyszerű módszerekkel a frekvenciamenet jelentős blokkolása valósul meg a basszus tartományban. Az LF tartományban a frekvencia-válasz csökkenése ezenkívül a C1 és C12 kapacitások megválasztásával alakul ki az érzékelő áramkörben. H-ban az interferenciát az R23 ellenállás is korlátozza (a védőelemeket is figyelembe veszik).

Annak érdekében, hogy a tesztelt kondenzátor (kisütetlen) ne tiltsa le a generátor IC-t, az áramkörben VD1, VD2, R19 védőelemek vannak felszerelve. Hasonló áramkör, amely R22, VD3, VD4 elemekből áll, védi az erősítő bemenetét. Üzemmódban (ESR méréskor) a diódák gyakorlatilag semmilyen tolatási hatást nem gyakorolnak a jelre. Ha a vizsgált Cx kondenzátort leválasztják az 1. és 2. kivezetésről, a diódák korlátozzák a jel amplitúdóját az erősítő bemenetén, bár az ilyen szintű jel nem vezet az erősítő meghibásodásához. Ez az eszközvédelmi rendszer a megvalósítás egyszerűsége ellenére megerősítette nagy hatékonyságát a gyakorlatban.

Az elektrolitkondenzátorok EPS-mérője szerény működésű. Az R19 és R22 ellenállások értékeit úgy választják meg, hogy biztosítsák a tesztelt kondenzátorok megbízható kisülését, amelyek szinte minden háztartási berendezésben működnek. Ezért a védődiódáknak hatékonyan kell kisütniük a vizsgált kondenzátorokat, ugyanakkor megbízhatóan védeni kell őket a túláramtól a kondenzátorok kisütésekor. A készülék kalibrálására az SA1.2 billenőkapcsoló szakasz az SA4 gombbal és az R20 és R21 ellenállásokkal történik.

A legnehezebb dolog a detektorrendszer kiválasztása volt. Itt konkrét problémák adódtak. Sok széles körben használt diódadetektor gyakorlati tesztjei csak azt igazolták, hogy alkalmatlanok lineáris feszültségérzékelésre széles amplitúdótartományban. Az egyszerű, diszkrét elemekre megvalósított áramköri tervezésből semmi alkalmas, amire támaszkodni lehetne, nem található a szakirodalomban.

A K157DA1 chip EPS mérődetektorban való használatának ötlete véletlenül merült fel. Emlékeztettem arra, hogy a K157DA1 típusú IC-t széles körben használták a különféle hazai magnetofonok felvételi szintjének mutatóiban. Elsősorban ennek az IC-nek az áramköri bekötésének viszonylagos egyszerűsége keltette fel a figyelmemet. Az IC által az áramforrásból felvett áram is megfelelő volt, valamint a megfelelő működési frekvencia tartomány. Ez az IC egypólusú tápegységgel is működtethető. A tipikus K157DA1 zárvány azonban nem megfelelő ebben az esetben. Ennek eredményeként nem csak az IC kapcsolóáramkört kellett módosítani a tipikushoz képest, hanem a hevederelemek értékeit is többször módosítani kellett.

Ez az IC kétcsatornás teljes hullámú egyenirányítót tartalmaz. A második csatornát a vizsgált kialakításban nem használják. A prototípus-készítés megerősítette az IC-detektálás linearitását 100 kHz-ig terjedő frekvenciákon. Az IC egyes példányainál még volt egy bizonyos margó a felső határfrekvenciára (a tíz tesztelt IC közül kettő - 140 kHz-ig). A frekvencia további növekedése az IC egyenirányított feszültségének éles csökkenését okozta. Az IC-detektálás nemlinearitása a minimális jelszinteken és az IC jelentős erősítésekor nyilvánult meg. Nem kevésbé zavaró volt a nyugalmi kimeneti feszültség (az IC 12-es érintkezőjén), amely a referencia adatok szerint elérheti az 50 mV-ot, amivel nem lehetett összeegyeztetni, ha már elhatározták, hogy mérőeszközt készítenek, és nem EPS jelző.

Egy idő után ezt a problémát sikeresen megoldották. A 14-es és 2-es mikroáramkör érintkezői közé egy tipikus csatlakozásban 33 kOhm ellenállású R3 ellenállás van beépítve. Az R1 és R2 ellenállások által alkotott feszültségosztó mesterséges felezőpontjához csatlakozik (1. ábra). Ez egy lehetőség egypólusú tápegységgel rendelkező IC-k használatához.

Amint később kiderült, a detektálás linearitása jelentősen függ az R3 ellenállás ellenállásának értékétől, pontosan a kis amplitúdók tartományában. Az R3 ellenállás többszöri csökkentése biztosítja az érzékelő szükséges linearitását, és nem kevésbé fontos, hogy ennek az ellenállásnak az ellenállása is befolyásolja a DC nyugalmi feszültség értékét (az IC 12 érintkezője). Ennek a feszültségnek a jelenléte megnehezíti a normál mérések elvégzését alacsony ESR-értékeken (minden mérésnél meg kell küzdenie a kivonás matematikai műveletével). Ezért fontos beállítani a "nulla* potenciált az érzékelő kimenetén.

Az R3 ellenállás helyes megválasztása gyakorlatilag kiküszöböli ezt a problémát. A javasolt változatban az ellenállás ellenállása több mint háromszor kisebb, mint a tipikus névleges érték. Ennek az ellenállásnak az értékét célszerű tovább csökkenteni, de ebben az esetben a detektor bemeneti ellenállása is jelentősen csökken. Most már szinte teljesen meghatározza az R3 ellenállás ellenállása.

A VT1 és VT2 tranzisztorokon az RA1 mutató mérőt védik. A tranzisztorok ilyen beépítése egyértelmű válaszküszöböt biztosít, és egyáltalán nem söntöli a PA1 fejet a PA1 üzemi áramok tartományában, ami növeli a megbízhatóságát és növeli az élettartamát.

Az SA3 kapcsoló az akkumulátor feszültségének működési vezérlésére szolgál, és lehetővé teszi annak mérését terhelés alatt, pl. közvetlenül a készülék működése közben. Ez azért fontos, mert sok akkumulátornál idővel még mélykisülésnél is (terhelés nélkül) a feszültség normális vagy a névlegeshez közeli lehet, de érdemes akár néhány milliamperes terhelést is rákötni, hiszen egy ilyen az akkumulátor élesen leesik.
A VT3-VT6 tranzisztorokon mikroteljesítményű feszültségszabályozó (CH) készül, amely az eszköz összes elemét táplálja. Stabilizálatlan áramforrás használatakor minden műszerparaméter megváltozik. Az akkumulátor feszültségének csökkentése (kisütése) a teljes beállítást is jelentősen "leüti". Az érzékelő egyébként a legellenállóbbnak bizonyult a tápfeszültség változásaival szemben. A tápfeszültségtől leginkább (a négyszögletes feszültség amplitúdója nagymértékben változó) a generátor függ, ami lehetetlenné teszi a készülék működtetését.
A CH mikrochip használata irracionális áramfelvételt okoz magának a stabilizátornak, ezért hamarosan el kellett hagyni. A szerző a diszkrét elemeken végzett különféle áramkörök kísérletezése után az 1. ábrán látható CH áramkörre telepedett le. Kinézetre ez a CH nagyon egyszerű, de jelenléte ebben az áramkörben elég ahhoz, hogy az EPS-mérő összes műszaki paramétere stabil maradjon, amikor az akkumulátor feszültsége 7-ről 10 V-ra változik. Ugyanakkor a készüléket akár 15 V-os feszültségű külső tápegységről is meg lehet táplálni, akár egy nem stabilizált is.

A CH belső teljesítményfelvételét a VT6 tranzisztor kollektoráramának értéke határozza meg, és 100 ... 300 μA között van kiválasztva. A VT6 tranzisztoron egy kis teljesítményű zener-dióda analógja készül. Feszültsége határozza meg a CH kimeneti feszültség értékét, amely a VT3 tranzisztor bázis-emitter átmeneti feszültségének értékével kisebb, mint a zener-dióda stabilizáló feszültsége.

Részletek. Ellenállások R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 kOhm, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1kOhm, 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, R26 - 150 kO -8 R20 kOhm kOhm. Kondenzátorok 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.

R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 típusú C2-13 ellenállások, SP-38V típusú hangolóellenállások, a többi - MLT. C7 típusú KSO-1 kondenzátor; C1, C3, C6, C9 - K10-17, a többi K73-17 és K50-35. VT2, VT3, VT7 BC549C típusú tranzisztorok. A VT7 helyzetben maximális h21e tranzisztort kell használni. A VS549 tranzisztorok felcserélhetők a hazai KT3102 vagy KT342 tranzisztorokkal. VT1, VT4, VT8 BC557C típusú tranzisztorok. Ezek helyett a hazai KTZ107-es (K, L) is használatos volt. A KP10ZE-t térhatású tranzisztorként használták a stabil áramgenerátorban. A C6 kondenzátor a nyomtatott vezetékek oldalára van forrasztva, közvetlenül a DD1 kapcsokon. Az R24 ellenállás az erősítőlapon hagyományosan nem látható. Sorba van forrasztva a C10 kondenzátorral.

VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007 diódák. A VD6 diódával szemben nincs különösebb követelmény, bármilyen szilícium lehet. A VD5 diódának ki kell bírnia az akkumulátorok maximális töltőáramát. Más a helyzet a VD 1-VD4 diódákkal. Ha a készülék bemenete nincs rákötve az éppen kikapcsolt TV tápmodulra (annak elektrolitkondenzátorára), akkor 1 N4007 helyett D220, D223, KD522 stb. Mivel ezek a diódák a legalkalmasabbak a minimális kapacitású és 1 A-nél nagyobb megengedett áramerősségű példányok.

Kapcsoló SA1 típusú MT-3, SA2, SA3 -MT-1, SA4 - KM2-1. A kis méretű mutatós mérőeszköz 100 μA áramerősségre készült, belső ellenállása 3 kOhm. Sikerrel szinte minden 100 μA áramerősségű mutatós mérőműszer belefér. Nagyobb áram esetén az R7 és R8 ellenállások értékének megfelelő csökkentésére lesz szükség.

Tervezés. Miniatűr eszköz létrehozásának feladatát nem tűzték ki, a készüléket és a D-0,26D akkumulátort egy 230x80x35 mm méretű műanyag tokba kellett elhelyezni. A készülék szerkezetileg négy különálló nyomtatott áramköri lapon készül. Az erősítő kártya és a rajta lévő alkatrészek elhelyezkedése a 2. ábrán, a generátor kártya és a rajta lévő alkatrészek elhelyezkedése - a 3. ábrán, a feszültségszabályozó kártya és a rajta lévő alkatrészek elhelyezkedése - a 4. ábrán látható, az érzékelő tábla és a rajta lévő alkatrészek elhelyezkedése - az .5. ábrán.

A készülék ezen verzióját az okozza, hogy az eszköz kísérletei és fejlesztései eredményeként az egyes blokkok újakra cserélődtek. A moduláris blokk kialakítás mindig lehetőséget ad a "visszavonulásra". Ebben a kiviteli alakban sokkal könnyebb frissíteni vagy javítani. Végül is könnyebb egy kis blokkot cserélni, mint egy nagy nyomtatott áramköri kártyán újra létrehozni egy új dizájnt. Mielőtt a meghatározott tokba helyezték volna, az összes tábla méreteit csökkentették (a táblákat fémollóval óvatosan levágták).

A minimális ellenállásértékek mérési lehetőségének biztosítása érdekében a készülék bemenetét a Cx-el összekötő ellenállás minimalizálása szükséges. Ehhez nem elég rövid vezetékeket használni. A készüléket úgy kell felszerelni, hogy a generátor áramkörök, az erősítő és a Cx csatlakozási pont közös vezetékei minimális távolságra legyenek egymástól.

A rosszul átgondolt telepítés könnyen megzavarja a készülék normál működését az 1 Ohm-os tartományban, és ebben a tartományban nagyon kényelmetlen és közepes mérővé változtatja. Ennek a tartománynak a kedvéért vállalkozott a szerző ennek a készüléknek a kifejlesztésére, mivel egyszerűbb sémák segítségével is megvalósítható a "hagyományos" ESR mérési tartomány. A 0 ... 1 Ohm tartomány lehetővé teszi, hogy nagyon gyorsan "megbirkózzon" olyan kondenzátorokkal, mint a 10 000 mikrofarad vagy több.

Beállítás. Annak ellenére, hogy az áramkörben hat hangolóellenállás és más, kiválasztást igénylő elem található, az eszköz beállítása nem nehéz folyamat. Kezdetben az összes hangoló ellenállás csúszkáját a maximális ellenállásnak megfelelő pozícióba állítják. A hangoláskor SP5-3 típusú többfordulatú ellenállásokat használtak, bár a nyomtatott áramköri lapokat az SP-38V változathoz fejlesztették ki. A készülék beállítása után mindegyiket rögzített ellenállásra cserélték.

A beállítás CH-val kezdődik. A CH kimenetre 1,2 kOhm ellenállású MLT-0,25 ellenállás csatlakozik. Az R13 ellenállás kiválasztásával elérjük a VT6 tranzisztoron átmenő lehetséges minimális áramerősséget, amelynél a CH stabilan működik 7-15 V bemeneti feszültség mellett. Nem szabad belekeveredni ennek az áramnak a túlzott csökkenéséhez. Javasolt értéke 100...500 µA. Az áram beállítása után folytassa az R14 ellenállás kiválasztásával. Ettől függ a CH kimeneti feszültsége, amelynek értéke 6 ... 6,3 V között volt beállítva. Ezenkívül csökkentheti a CH feszültségesését, ha az R12 ellenállást huzalátkötőre cseréli (a teljes eszköz beállítása után ). Azonban a MV ekkor elveszti áramkorlátozását, ha a MV terhelésben rendellenes helyzetek lépnek fel.

Az erősítő beállítása a VT7, VT8 tranzisztorokon az R24 ellenállás ellenállásának kiválasztásából áll, hogy körülbelül 20-szoros feszültségnövekedést érjen el (működési frekvencián). A megadott érték pontossága itt nem fontos. Sokkal fontosabb az erősítés stabilitása, ami leginkább a C10, R24, R25, VT7 elemek stabilitásától függ. ábra diagramján látható. Az SA1 kapcsolóérintkezők 1 helyzete a 10 ohmos tartománynak felel meg. Zárja be az SA4 nyomógombos kapcsoló érintkezőit. Így a Cx kondenzátor helyett egy rendkívül stabil, 10 ohmos ellenállású R21 kalibrációs ellenállás csatlakozik a készülék bemenetére. Ezután az R18 ellenállás 10 mV feszültséget állít be az R21 ellenálláson (és szükség esetén 200 mV-ra a VT8 emitteren az R24 kiválasztásával). Csökkentve az R5 ellenállás ellenállását, állítsa az RA1 mérő nyilát a skála végső jelére (100 μA). Az R11 trimmer ellenállás 100 mV-ra állítja a digitális voltmérő leolvasását. Ha szükséges, csökkentse az R7 ellenállás ellenállását. A kalibrációs ellenállások jelenléte lehetővé teszi egy jól bevált eszköz teljesítményének gyors értékelését.

Dönteni kell a PA1 védelmi egység beállításáról is. Ennek a rendszernek megvannak a maga finomságai. Annak érdekében, hogy ne telepítsenek további elemeket - az eszköz bekapcsolásának jelzőit (amelyek minden bizonnyal áramot fogyasztanak, időt töltöttek és bonyolítják az áramkört), a szerző a védelmi áramkör "hiszterézisét" használta az eszköz beépítésének jelzésére. Az R8 ellenállás használatával a védelmi működési áram 130 ... 150 μA-ra van állítva.

A védelem kioldása után (mindkét tranzisztor nyitva van), a PA1 nyíl visszatér a skála egy bizonyos átlagos helyzetébe. Az R8 ellenállás változtatásával a VT2 tranzisztor olyan bekapcsolt állapotát lehet elérni, hogy az RA1 eszköz nyila az RA1 skála szinte bármely működő szakaszába "behúzható". A védelmi csomópont áramkörének ez az állapota nagyon stabil, nem igényel utólagos beállítást. Az áramkör ezt sok szempontból az ilyen típusú tranzisztorok használatának köszönheti.

A nyíl helyzete a munkaszektorban nem zavarja a méréseket, mivel a védelem nincs a PA1 üzemi áram értékéhez kötve. A készülék Cx kivezetéseinek rövidre zárása vagy szervizelhető Cx kondenzátor csatlakoztatása azonnal a nyíl a mért ellenállás értékének megfelelő pozícióba állítását eredményezi. És csak a PA1-en áthaladó áram túlbecsült értéke aktiválja ismét a védelmet. Az ilyen figyelemre méltó védelem számos mérőműszerrel felszerelhető. A védelmet egyszer beállítják, és az R8 ellenállás ellenállása nem változik tovább. Ellenkező esetben az eszköz további beállítására lesz szükség az R7 és R8 ellenállások teljes ellenállásának változása miatt.
Ezután kapcsolja az SA1 kapcsolót az 1 ohmos tartománynak megfelelő helyzetbe. Ugyanúgy, mint a készülék 10 ohmos tartományban történő beállításakor, de óvatosabban, az SA4 vezetékek rövidre záródnak. Annak ellenére, hogy a tervezés során precíziós kalibrációs ellenállásokat használtak, ezeket ki kellett választani. Ennek oka az SA4, SA 1.2 vezetékek és érintkezők jelentős ellenállása volt. Ezért 1 Ohm tartományban beállításkor mindkét kapcsoló érintkezője már zárva van (gombbal a beállítás kényelmetlen, így 10 Ohm tartományba állításkor is rövidre zárták az érintkezőit). Az a tény, hogy a készülék könnyen rögzíti az SA1.2 és SA4 kapcsolók érintkezőinek tranziens ellenállását.

Ebben az áramkörben az SA1 és SA4 érintkezők szinte semmilyen áramterhelést nem hordoznak. Erre a célra az SA4 kialakítás nyomógombos változatát alkalmazták, amely tulajdonképpen kizárja ezeknek a kapcsolóknak a kisütetlen Cx kondenzátorról történő energiaellátását. Ez azt jelenti, hogy tranziens ellenállásaik hosszú távon stabilak lesznek. Ennek eredményeként az R20, R21 ellenállások csökkentésével stabilan "semlegesíthetők". A készülék szerzői változatában az R20-al párhuzamosan egy 22 ohmos ellenállást (MLT-0.5), az R21-gyel párhuzamosan egy 130 ohmos ellenállást (MLT-0.5) kapcsolunk.

A beállítási műveleteket meg kell ismételni a maximális mérési pontosság biztosítása érdekében mindkét tartományban. Természetesen a készülék nem mutathat teljesen eltérő értékeket különböző tartományokban ugyanazzal a csatlakoztatott Cx kondenzátorral. Az 1 ohmos tartományban a hangoláshoz a digitális voltmérő kijelzőjén a feszültséget 100 mV-ra kell állítani az R6 trimmer ellenállással. Mivel ez az ellenállás az R5 ellenállással párhuzamosan csatlakozik, nem szabad megfeledkezni az 1 ohmos tartomány beállításának a 10 ohmos beállításától való függéséről. Ez a kapcsolási lehetőség az áramkörben és a gyakorlatban is egyszerűbb (három vezeték helyett csak kettő alkalmas a kártyára). Végül az R9 ellenállás értékét úgy választjuk meg, hogy a digitális multiméter 100 mV-ja megfeleljen az akkumulátor feszültségének 10 V-ának.

Műszer frissítés. Ha az eszközre csak álló helyzethez van szükség, akkor a CH-t eltávolítják az áramkörből. Az RA1 mutatómérő kivételével az áramkör is egyszerűsödik, az R8, VT1, VT2 elemek eltávolításra kerülnek. Az R8 ellenállás helyett egy vezeték jumper van felszerelve. Ez az opció (PA1 mérő nélkül) lehetővé teszi az eszköz energiafogyasztásának kismértékű csökkentését az érzékelő áramkör miatt. A mutatófej eltávolítása után, tekintettel a digitális teszter nagy bemeneti impedanciájára, az R7, R10, R11 ellenállások értéke 10-szeresére nő. Így az IC kimenete tehermentes, ami kedvezően befolyásolja az IC működését. A C4 kondenzátort nem elektrolitikus K10-17-2,2 uF váltja fel. A készülék megbízhatóságának növelése érdekében azonban utólag minden elektrolit kondenzátort nem elektrolitra cseréltek (K10-17-2,2 μF).

Abban az esetben, ha ezt az eszközt 0 ... 200 mV vagy 0 ... 2000 mV hatótávolságú digitális multiméterrel osztjuk meg, könnyen bővíthető a mért ellenállások tartománya "felfelé", azaz. 20 ohm-ig. Csak újra kell választania az R7 és R10 elemek értékét.

Pontosítás. A cikk első részében (RA 3/2005, 24. o., 3. oszlop, 3. bekezdés felülről) megadott, az eszközben használt alkatrészek specifikációjában az R19, R22 ellenállások ellenállását kell megadni. ne 330 kOhm legyen, hanem 330 Ohm. Bocsánatot kérünk.

Irodalom
1. Novachenko I.V. Mikroáramkörök háztartási rádióberendezésekhez. - M.: Rádió és kommunikáció, 1989.
2. Zyzyuk A.G. Erősítők javításának jellemzői WS-701//Radio-mator.-2004.-№6.-S.11-13.
3. Zyzyuk A.G. Az SDU javítás néhány jellemzője // Radiátor. -2004.-№7. 12-13.o.
4. Zyzyuk A.G. Szerelő és rádióamatőr minifúró // Raduama-tor.-2004.-№8.-S.20-21.
5. Zyzyuk A.G. Egyszerű kapacitásmérő // Radiátor. - 2004. -№9. - P.26-28.
6. Zyzyuk A.G. Egyszerű és nagy teljesítményű feszültségstabilizátorokról//Elektrik.-2004.-№6.-S.10-12.
7. Zyzyuk A. G. Stabil áramgenerátor akkumulátorok töltésére és felhasználása rádióelektronikai berendezések javításában és tervezésében. - 2004. - 9. sz. - P.8-10.
8. Radiátor. 10 év legjobbja (1993-2002). - K .: Radiumator, 2003. Hogyan készítsünk 220 V-os LED-lámpát