Suntem deja obișnuiți cu principalii parametri ai condensatorului: capacitatea și tensiunea de funcționare. Dar recent, rezistența sa echivalentă în serie (ESR) a devenit un parametru la fel de important. Ce este și ce afectează?

Deoarece EPS afectează cel mai puternic funcționarea condensatoarelor electrolitice, în viitor vom vorbi despre ele. Acum vom analiza condensatorul electrolitic pe oase și vom afla ce secrete ascunde.

Orice componentă electronică nu este perfectă. Acest lucru este valabil și pentru condensator. Totalitatea proprietăților sale este prezentată printr-o diagramă condiționată.

După cum puteți vedea, un condensator real constă dintr-o capacitate C , pe care suntem obișnuiți să-l vedem pe diagrame sub formă de două dungi verticale. Următorul rezistor Rs , care simbolizează rezistența activă a cablurilor și rezistența de contact a căptușelii. Fotografia arată cum cablurile de sârmă sunt atașate de plăci prin nituire.

Deoarece oricare, chiar și un dielectric foarte bun, are o anumită rezistență (până la sute de megaohmi), un rezistor este afișat paralel cu plăcile Rp . Prin acest rezistor „virtual” circulă așa-numitul curent de scurgere. Desigur, în interiorul condensatorului nu există rezistențe. Acest lucru este doar pentru ilustrare și comoditate.

Datorită faptului că plăcile condensatorului electrolitic sunt răsucite și instalate într-o carcasă de aluminiu, se formează o inductanță L.

Această inductanță își prezintă proprietățile numai la frecvențe peste frecvența de rezonanță a condensatorului. Valoarea aproximativă a acestei inductanțe este de zeci de nanohenri.

Deci, din toate acestea, selectăm ceea ce este inclus în EPS-ul unui condensator electrolitic:

Rezistența, care este cauzată de pierderi în dielectric datorită neomogenității sale, impurităților și prezenței umidității;

Rezistența ohmică a cablurilor și plăcilor. Rezistența activă a firelor;

Rezistența de contact între plăci și cabluri;

Aceasta poate include și rezistența electrolitului, care crește datorită evaporării solventului electrolit și modificări ale compoziției sale chimice datorită interacțiunii sale cu plăcile metalice.

Toți acești factori sunt rezumați și formează rezistența condensatorului, care a fost numită rezistență în serie echivalentă - abreviată ca EPS, dar într-o manieră străină ESR (E echivalent S serial R existenţă).

După cum știți, un condensator electrolitic, datorită designului său, poate funcționa numai în circuite de curent continuu și pulsatoriu datorită polarității sale. De fapt, este folosit în sursele de alimentare pentru a filtra ondulațiile după redresor. Să ne amintim această caracteristică a condensatorului - pentru a trece impulsurile de curent.

Și dacă ESR este, de fapt, rezistență, atunci căldură va fi eliberată pe ea în timpul fluxului de impulsuri de curent. Gândiți-vă la puterea rezistenței. Astfel, cu cât EPS este mai mare, cu atât condensatorul se va încălzi mai mult.

Încălzirea unui condensator electrolitic este foarte proastă. Datorită încălzirii, electrolitul începe să fiarbă și să se evapore, condensatorul se umflă. Probabil, ați observat deja o crestătură de protecție în partea de sus a carcasei la condensatoarele electrolitice.

Odată cu funcționarea prelungită a condensatorului și o temperatură ridicată în interiorul acestuia, electrolitul începe să se evapore și să pună presiune pe această crestătură. În timp, presiunea din interior crește atât de mult încât crestătura se rupe, eliberând gaz.

Condensatorul „strâns” pe placa de alimentare (motiv - depășirea tensiunii permise)

De asemenea, crestătura de protecție previne (sau slăbește) explozia condensatorului atunci când tensiunea admisă este depășită sau se schimbă polaritatea acestuia.

În practică, se întâmplă invers - presiunea împinge izolatorul departe de terminale. Fotografia de mai jos arată un condensator care s-a uscat. Capacitatea sa a scăzut la 106 uF, iar ESR atunci când a fost măsurat a fost de 2,8Ω, în timp ce valoarea normală ESR pentru un nou condensator cu aceeași capacitate se află în intervalul 0,08 - 0,1Ω.

Condensatoarele electrolitice sunt produse la diferite temperaturi de funcționare. Pentru condensatoarele electrolitice din aluminiu, limita inferioară de temperatură începe de la -60 0 C, iar limita superioară este de +155 0 C. Dar, în cea mai mare parte, astfel de condensatoare sunt proiectate să funcționeze în intervalul de temperatură de la -25 0 C la 85 0 C. C și de la -25 0 C la 105 0 С. Uneori, pe etichetă este indicată doar limita superioară de temperatură: +85 0 С sau +105 0 С.

Prezența EPS într-un condensator electrolitic real afectează funcționarea acestuia în circuite de înaltă frecvență. Și dacă pentru condensatoarele obișnuite această influență nu este atât de pronunțată, atunci pentru condensatoarele electrolitice joacă un rol foarte important. Acest lucru este valabil mai ales pentru funcționarea lor în circuite cu un nivel ridicat de ondulație, când curge un curent semnificativ și se generează căldură din cauza ESR.

Aruncă o privire la fotografie.

Condensatoare electrolitice umflate (datorită funcționării prelungite la temperaturi ridicate)

Aceasta este placa de bază a unui computer personal care nu a mai pornit. După cum puteți vedea, există patru condensatoare electrolitice umflate pe placa de circuit imprimat lângă radiatorul procesorului. Funcționarea pe termen lung la temperaturi ridicate (încălzire externă de la un radiator) și o durată de viață decentă au dus la faptul că condensatorii s-au „trântit”. Acest lucru se datorează căldurii și ESR. Răcirea slabă afectează negativ nu numai funcționarea procesoarelor și microcircuitelor, ci, după cum se dovedește, și a condensatoarelor electrolitice!

Reducerea temperaturii ambientale cu 10 0 C prelungește durata de viață a condensatorului electrolitic cu aproape jumătate.

O imagine similară se observă în sursele de alimentare defectuoase pentru PC - condensatorii electrolitici se umflă, de asemenea, ceea ce duce la o scădere și la ondularea tensiunii de alimentare.

Condensatoare defecte în alimentatorul PC ATX (cauzate de condensatoare de proastă calitate)

Adesea, din cauza funcționării pe termen lung, comutarea surselor de alimentare pentru punctele de acces, routerele Wi-Fi și tot felul de modemuri eșuează, de asemenea, din cauza condensatorilor „exploziți” sau pierduți. Să nu uităm că atunci când este încălzit, electrolitul se usucă, iar acest lucru duce la o scădere a capacității. Am descris un exemplu din practică.

Din tot ce s-a spus, rezultă că condensatoarele electrolitice care funcționează în circuite cu impulsuri de înaltă frecvență (surse de alimentare, invertoare, convertoare, stabilizatoare de comutare) funcționează în condiții destul de extreme și defectează mai des. Știind acest lucru, producătorii produc serii speciale cu ESR scăzut. Pe astfel de condensatoare, de regulă, există o inscripție ESR scăzut , ceea ce înseamnă „EPS scăzut”.

Se știe că condensatorul are capacitiv sau reactanță, care scade odată cu creșterea frecvenței curentului alternativ.

Astfel, pe măsură ce frecvența curentului alternativ crește, reactanța condensatorului va scădea, dar numai până când se apropie de valoarea rezistenței echivalente în serie (ESR). Asta este ceea ce trebuie măsurat. Prin urmare, multe dispozitive - contoare ESR (contoare ESR) măsoară ESR la frecvențe de câteva zeci - sute de kiloherți. Acest lucru este necesar pentru a „elimina” valoarea reactanței din rezultatele măsurătorii.

Este demn de remarcat faptul că valoarea ESR a unui condensator este afectată nu numai de frecvența de ondulare a curentului, ci și de tensiunea de pe plăci, de temperatura ambiantă și de manopera. Prin urmare, este imposibil să spunem fără echivoc că ESR-ul unui condensator, de exemplu, este de 3 ohmi. La diferite frecvențe de operare, valoarea ESR va fi diferită.

contor ESR

Când verificați condensatorii, în special cei electrolitici, ar trebui să acordați atenție valorii ESR. Există multe instrumente disponibile în comerț pentru testarea condensatorilor și măsurarea ESR. Fotografia prezintă un tester universal de componente radio (LCR-T4 Tester), a cărui funcționalitate acceptă măsurarea ESR al condensatorilor.

În revistele de inginerie radio, puteți găsi descrieri ale dispozitivelor de casă și atașamente pentru multimetre pentru măsurarea ESR. De asemenea, puteți găsi la vânzare contoare ESR foarte specializate, care sunt capabile să măsoare capacitatea și ESR fără a le lipi de pe placă, precum și să le descarce înainte pentru a proteja dispozitivul de deteriorarea cauzată de tensiunea reziduală ridicată a condensatorului. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, cum ar fi ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Când reparați electronice, de multe ori trebuie să schimbați condensatorii electrolitici. În același timp, parametri precum capacitatea și ESR sunt măsurați pentru a le evalua calitatea. Pentru a avea ceva cu care să comparați, a fost întocmit un tabel ESR, care indică ESR-ul noilor condensatoare electrolitice de diferite capacități. Acest tabel poate fi folosit pentru a evalua adecvarea unui anumit condensator pentru servicii ulterioare.

Spune în:

Interesul cititorilor și autorilor noștri pentru dezvoltarea și fabricarea dispozitivelor pentru măsurarea ESR (ESR) a condensatoarelor cu oxid nu slăbește. Prefixul oferit mai jos pentru multimetrele din seria 83x continuă această temă. Multimetre, alte instrumente, seria 83x sunt foarte populare printre amatorii de radio datorită prețului lor accesibil și preciziei de măsurare acceptabile.

Articole despre extinderea capabilităților acestor dispozitive au fost publicate în mod repetat pe paginile revistei Radio, de exemplu. La dezvoltarea atașamentului propus, precum și în, sarcina a fost să nu folosiți o sursă de alimentare suplimentară. Diagrama atașării este prezentată în orez. unu.

Fig.1

Dispozitivele construite pe cipuri ADC ICL71x6 sau analogii acestora au o sursă de tensiune internă stabilizată de 3 V cu un curent de sarcină maxim de 3 mA. De la ieșirea acestei surse, sursa de alimentare este furnizată set-top box-ului prin conectorul „COM” (firul comun) și priza externă „NPNc”, care face parte din priza cu opt pini pentru conectarea puterii reduse. tranzistoare în modul de măsurare a coeficientului de transfer de curent static. Metoda de măsurare EPS este similară cu cea utilizată într-un contor digital, care este descrisă în articol. În comparație cu acest dispozitiv, prefixul propus diferă semnificativ prin simplitatea circuitului, numărul mic de elemente și prețul lor scăzut.

Principalele caracteristici tehnice
Interval de măsurare EPS, Ohm:
cu contactele deschise ale comutatorului SA1 0,1... 199,9
cu contactele sale închise (poziţia "x0.1") 0.01...19.99
Capacitatea condensatoarelor testate, nu mai mică de uF 20
Consum de curent, mA 1,5

Când lucrați cu un prefix, comutatorul pentru tipul de funcționare al dispozitivului este setat în poziția pentru măsurarea tensiunii DC cu o limită de „200 mV”. Fișele externe ale prefixului „COM”, „VΩmA”, „NPNc” sunt conectate la prizele corespunzătoare ale dispozitivului. Diagrama de timp este prezentată în orez. 2. Generatorul, asamblat pe un element logic DD1.1 - un declanșator Schmitt, o diodă VD1, un condensator C1 și rezistențele R1, R2, generează o secvență de impulsuri pozitive cu o durată de t r = 4 μs cu o pauză de 150 μs și o amplitudine stabilă de aproximativ 3 V ( orez. 2, a). Aceste impulsuri pot fi observate cu un osciloscop în raport cu firul comun al mufei „COM”. În timpul fiecărui impuls, un curent stabil, stabilit de rezistențele R4, R5, circulă prin condensatorul testat, conectat la prizele „Cx” ale set-top box-ului, care este egal cu 1 mA cu contactele deschise ale comutatorului SA1 sau 10 mA cu contactele sale închise (poziția „x0.1”).

Să luăm în considerare funcționarea unităților și elementelor atașării cu condensatorul verificat conectat din momentul în care apare următorul impuls de durată t r la ieșirea elementului DD1.1. Din impulsul de nivel scăzut inversat de elementul DD1.2 cu o durată de t r, tranzistorul VT1 se închide timp de 4 μs. După încărcarea capacității sursei de scurgere a tranzistorului închis VT1, tensiunea la bornele condensatorului testat va depinde practic doar de curentul care curge prin EPS-ul său. Pe elementul logic DD1.3, rezistența R3 și condensatorul C2, este asamblat un nod care întârzie partea frontală a impulsului generatorului pentru 2 μs. În timpul de întârziere t 3, capacitatea de drenare-sursă a tranzistorului închis VT1, care oprește condensatorul testat, are timp să se încarce și practic nu afectează acuratețea procesului de măsurare care urmează după t 3 (Fig. 2b). Din impulsul generatorului întârziat cu 2 μs și scurtat în durată la 2 μs, la ieșirea invertorului DD1.4 se formează un impuls de măsurare de nivel înalt cu o durată tmeas = 2 μs (Fig. 2, c). Tranzistorul VT2 se deschide din acesta, iar condensatorul de stocare C3 începe să se încarce de la căderea de tensiune pe EPS a condensatorului testat prin rezistențele R6, R7 și tranzistorul deschis VT2. La sfârșitul impulsului de măsurare și impulsul de la generator iese de la un nivel înalt la ieșirea elementului DD1.2, tranzistorul VT1 se deschide și VT2 se închide de la un nivel scăzut la ieșirea elementului DD1.4. Procesul descris se repetă la fiecare 150 μs, ceea ce duce la încărcarea condensatorului C3 până când tensiunea scade pe ESR-ul condensatorului testat după câteva zeci de perioade. Indicatorul dispozitivului afișează valoarea rezistenței serie echivalentă în ohmi. Cu poziția comutatorului SA1 „x0.1”, citirile indicatorului trebuie înmulțite cu 0,1. Tranzistorul VT1, deschis între impulsurile generatorului, elimină creșterea tensiunii (încărcării) pe componenta capacitivă a condensatorului testat la valori sub sensibilitatea minimă a dispozitivului, egală cu 0,1 mV. Prezența capacității de intrare a tranzistorului VT2 duce la o deplasare la zero a dispozitivului. Pentru a elimina influența sa, se folosesc rezistențele R6 și R7. Prin selectarea acestor rezistențe, se realizează absența tensiunii pe condensatorul C3 cu prize închise „Cx” (setare la zero).

Despre erori de măsurare. În primul rând, există o eroare sistematică, ajungând la aproximativ 6% pentru rezistențele apropiate de maxim în fiecare interval. Este asociat cu o scădere a curentului de testare, dar nu este atât de important - condensatorii cu astfel de EPS sunt supuși respingerii. În al doilea rând, există o eroare de măsurare, în funcție de capacitatea condensatorului.
Acest lucru se explică prin creșterea tensiunii în timpul impulsului de la generator la componenta capacitivă a condensatoarelor: cu cât capacitatea este mai mică, cu atât este mai rapidă încărcarea acesteia. Această eroare este ușor de calculat, cunoscând capacitatea, curentul și timpul de încărcare: U \u003d M / C. Deci, pentru condensatoarele cu o capacitate mai mare de 20 microfarad, nu afectează rezultatul măsurării, dar pentru 2 microfarad, valoarea măsurată va fi mai mare decât valoarea reală cu aproximativ 1,5 ohmi (respectiv, 1 microfarad - 3 ohmi, 10) microfarade - 0,3 Ohmi etc.). P.).

Diavol w PCB afișat pe orez. 3. Trei găuri pentru știfturi ar trebui să fie găurite, astfel încât acestea din urmă să se potrivească în ele cu puțin efort.

Acest lucru va facilita procesul de lipire a acestora pe plăcuțe. Pin "NPNc" - placat cu aur de la un conector adecvat, este potrivită și o bucată de sârmă de cupru cositorită. O gaură pentru acesta este găurită într-un loc potrivit după instalarea pinii „COM” și „VΩmA”. Acesta din urmă - de la sonde de măsurare eșuate. Condensatorul SZ este de dorit să fie utilizat din grupul TKE nu mai rău decât H10 (X7R). Tranzistorul IRLML6346 (VT1) poate fi înlocuit cu IRLML6246, IRLML2502, IRLML6344 (în ordine descrescătoare). Criterii de înlocuire - rezistența canalului deschis nu mai mult de 0,06 Ohm la o tensiune poartă-sursă de 2,5 V, capacitate dren-sursă - nu mai mult de 300 ... 400 pF. Dar dacă ne limităm doar la intervalul 0,01 ... 19,00 Ohm (în acest caz comutatorul SA1 este înlocuit cu un jumper, rezistorul R5 este îndepărtat), atunci capacitatea maximă dren-sursă poate ajunge la 3000 pF. Vom înlocui tranzistorul 2N7000 (VT2) cu 2N7002, 2N7002L, BS170C cu o tensiune de prag de cel mult 2 ... 2,2 V. Înainte de a monta tranzistoarele, verificați dacă locația pinii se potrivește cu conductorii plăcii de circuit imprimat. . Cuibări XS1, XS2 în copia autorului - bloc terminal cu șurub 306-021-12.

Înainte de instalare, set-top box-ul nu trebuie conectat la un multimetru, pentru a nu-l dezactiva, ci la o sursă de alimentare independentă de 3 V, de exemplu, la două celule galvanice conectate în serie. Plusul acestei surse este conectat temporar la pinul „NPNc” al set-top box-ului (fără a conecta acest pin la multimetru), iar minusul este conectat la firul său comun. Se măsoară curentul consumat, care nu trebuie să depășească 3 mA, după care se oprește sursa autonomă. Prizele „Cx” sunt închise temporar cu o bucată scurtă de sârmă de cupru cu un diametru de cel puțin 1 mm. Știfturile atașamentului sunt introduse în prizele cu același nume de pe dispozitiv. Prin selectarea rezistențelor R6 și R7, valorile zero ale dispozitivului sunt setate la ambele poziții ale comutatorului SA1. Pentru comoditate, aceste rezistențe pot fi înlocuite cu un trimmer, iar după ajustarea la zero, rezistențele R6 și R7 sunt lipite cu o rezistență totală egală cu trimmerul.

Scoateți bucata de sârmă care închide prizele „Cx”. Un rezistor 1 ... 2 0m este conectat la ele când SA1 este închis, apoi - 10 ... 20 Ohmi când este deschis. Comparați citirile dispozitivului cu rezistențele rezistențelor. Dacă este necesar, selectați R4 și R5, obținând precizia de măsurare dorită. Aspectul consolei este prezentat în fotografie orez. patru.
Prefixul poate fi folosit ca ohmmetru cu rezistență scăzută.De asemenea, poate măsura rezistența internă a celulelor galvanice sau reîncărcabile de dimensiuni mici și a bateriilor printr-un condensator conectat în serie cu o capacitate de cel puțin 1000 μF, respectând polaritatea conexiunii acestuia. Din rezultatul de măsurare obținut, este necesar să se scadă ESR-ul condensatorului, care trebuie măsurat în prealabil.

LITERATURĂ
1. Nechaev I. Atașare la un multimetru pentru măsurarea capacității condensatoarelor. - Radio, 1999, Nr. 8, p. 42,43.
2. Chudnov V. Atașare la un multimetru pentru măsurarea temperaturii. - Radio, 2003, nr. 1, p. 34.
3. Podushkin I. Generator + un singur vibrator = trei atașamente la multimetru. - Radio, 2010, Nr. 7, p. 46, 47; nr. 8, p. 50-52.
4. Fișă de date ICL7136 http://radio-hobby.org/modules/datasheets/2232-icl7136
5. Biryukov S. Contor digital ESR. - Circuitry, 2006, nr. 3, p. 30-32; nr. 4, p. 36.37.

ARHIVĂ: Descărcați de pe server

Secțiunea: [Tehnologia de măsurare]
Salvați articolul în:

În ultimii ani, specialiștii și radioamatorii au găsit utilitatea evaluării rezistenței în serie echivalentă (ESR) a condensatoarelor cu oxid, în special în practica de reparații a surselor de alimentare cu impulsuri, a UMZCH de înaltă calitate și a altor echipamente moderne. Acest articol propune un contor care are o serie de avantaje.

În ultimii ani, specialiștii și radioamatorii au găsit utilitatea evaluării rezistenței în serie echivalentă (ESR) a condensatoarelor cu oxid, în special în practica de reparații a surselor de alimentare cu impulsuri, a UMZCH de înaltă calitate și a altor echipamente moderne. Acest articol propune un contor care are o serie de avantaje.

O scară apropiată de logaritmică, convenabilă pentru un dispozitiv cu indicator indicator, vă permite să determinați valorile ESR aproximativ în intervalul de la fracțiuni de ohm la 50 ohmi, în timp ce valoarea de 1 ohm se află pe secțiunea scalei corespunzătoare 35 ... 50% din curentul total de abatere. Acest lucru face posibilă estimarea valorilor ESR cu o precizie acceptabilă în intervalul de 0,1 ... 1 Ohm, care, de exemplu, este necesar pentru condensatoarele de oxid cu o capacitate mai mare de 1000 μF și cu o precizie mai mică - până la 50 ohmi.

Izolarea galvanică completă a circuitului de măsurare protejează dispozitivul de defecțiune la verificarea unui condensator încărcat accidental - o situație comună în practică. Tensiunea joasă la sondele de măsurare (mai puțin de 70 mV) permite măsurători în majoritatea cazurilor fără a deslipi condensatorii. Alimentarea dispozitivului de la o celulă galvanică cu o tensiune de 1,5 V este acceptată ca cea mai optimă opțiune (cost redus și dimensiuni reduse). Nu este nevoie să calibrați dispozitivul și să monitorizați tensiunea elementului, deoarece un stabilizator încorporat și un comutator automat sunt furnizate atunci când tensiunea de alimentare este mai mică decât limita permisă cu blocarea pornirii. Și în sfârșit, pornirea și oprirea dispozitivului cvasi-touch cu două butoane miniaturale.

Principalele caracteristici tehnice
Intervalul rezistenței măsurate, Ohm .......... 0,1 ... 50
Măsurarea frecvenței pulsului, kHz .............................120
Amplitudinea impulsurilor de pe sondele contorului, mV ........ 50 ... 70
Tensiune de alimentare, V
nominale.................1.5
admisibil ..............0.9...3
Curent de consum, mA, nu mai mult de ............................. 20

Schema de circuit a dispozitivului este prezentată în fig. unu

Un convertor de tensiune de creștere de la 1,5 la 9 V este asamblat pe tranzistoarele VT1, VT2 și transformatorul T1. Condensator C1 - filtrare.

Tensiunea de ieșire a convertorului este furnizată printr-un comutator electronic de pe trinistorul VS1, care, pe lângă pornirea și oprirea manuală a dispozitivului, îl oprește automat la o tensiune de alimentare redusă, merge la un stabilizator de microputere asamblat pe un cip DA1. și rezistențele R3, R4. O tensiune stabilizată de 4 V alimentează un generator de impulsuri asamblat conform unui circuit tipic pe șase elemente ȘI-NU ale microcircuitului DD1. Circuitul R6C2 setează frecvența pulsului de testare la aproximativ 100...120 kHz. LED HL1 - indicator de pornire a dispozitivului.

Prin condensatorul de separare C3, impulsurile sunt alimentate la transformatorul T2. Tensiunea din înfășurarea sa secundară este aplicată condensatorului testat și înfășurării primare a transformatorului de curent de măsurare ТЗ. De la înfășurarea secundară a TK, semnalul intră printr-un redresor cu jumătate de undă pe dioda VD3 și condensatorul C4 la microampermetrul indicator RA1. Cu cât ESR-ul condensatorului este mai mare, cu atât abaterea acului contorului este mai mică.

Comutatorul trinistor funcționează după cum urmează. În starea inițială, poarta tranzistorului cu efect de câmp VT3 are o tensiune scăzută, deoarece trinistorul VS1 este închis, drept urmare circuitul de alimentare al dispozitivului este deconectat de-a lungul firului negativ. În același timp, rezistența la sarcină a convertorului boost este aproape infinită și nu funcționează în acest mod. În această stare, consumul de curent de la bateria G1 este aproape zero.

Când contactele butonului SB2 sunt închise, convertorul de tensiune primește o sarcină formată din rezistența de tranziție a electrodului de comandă-catod al trinistorului și al rezistenței R1. Convertorul pornește și tensiunea lui deschide trinistorul VS1. Tranzistorul cu efect de câmp VT3 se deschide, iar circuitul de alimentare negativ al stabilizatorului și al generatorului este conectat la convertor printr-o rezistență foarte scăzută a canalului tranzistorului cu efect de câmp VT3. Butonul de oprire SB1, atunci când este apăsat, oprește anodul și catodul trinistorului VS1, ca urmare, tranzistorul VT3 se închide și el, oprind dispozitivul. Oprirea automată la tensiunea scăzută a bateriei are loc atunci când curentul prin trinistor devine mai mic decât curentul de reținere. Tensiunea la ieșirea convertizorului de amplificare, la care se întâmplă acest lucru, este selectată astfel încât să fie suficientă pentru funcționarea normală a stabilizatorului, adică astfel încât diferența minimă admisă între valorile tensiunii la intrare și ieșirea microcircuitului DA1 este întotdeauna menținută.

Construcție și detalii

Toate părțile dispozitivului, cu excepția unui microampermetru și a două butoane, sunt amplasate pe o placă de circuit imprimat cu o singură față care măsoară 55x80 mm. Desenul plăcii este prezentat în fig. 2. Corpul dispozitivului este realizat din getinaks acoperite cu folie. Butoanele TV miniaturale sunt instalate sub microampermetru.

Toate transformatoarele sunt înfășurate pe inele din ferită de 2000NM, dimensiunea K10x6x4,5, dar aceste dimensiuni nu sunt critice. Transformatorul T2 are două înfășurări: primar - 100 de spire, secundar - o tură. Într-un transformator TK, înfășurarea primară este formată din patru spire, iar înfășurarea secundară din 200 de spire. Diametrul firelor înfășurărilor transformatoarelor T2 și TK nu este critic, dar este de dorit să le înfășurați pe cele care sunt incluse în circuitul de măsurare cu un fir mai gros - aproximativ 0,8 mm, alte înfășurări ale acestor transformatoare sunt înfășurate cu PEV- 2 fire cu diametrul de 0,09 mm.

Tranzistoarele VT1 și VT2 - oricare dintre seria KT209. este de dorit să le selectați cu același coeficient de transfer al curentului de bază. Condensatorii pot fi utilizați de orice dimensiune adecvată: rezistențe - MLT cu o putere de 0,125 sau 0,25 W. Diode VD1 și VD2 - orice putere medie. Dioda VD3 - D311 sau oricare din seria D9. Tranzistorul cu efect de câmp VT3 este aproape orice canal p cu o rezistență scăzută a canalului deschis și o tensiune de prag scăzută a sursei de poartă; pentru montare compactă, o parte a bazei a fost îndepărtată din tranzistorul IRF740A

LED-ul este potrivit pentru orice luminozitate crescută, a cărei strălucire este deja vizibilă la un curent de 1 mA.

Microampermetru RA1 - M4761 de la un magnetofon vechi bobină la bobină, cu un curent total de deviere a săgeții de 500 μA. Ca sondă a fost folosită o bucată de sârmă ecranată de 20 cm lungime, pe care se pune un corp adecvat de pix, iar ace subțiri de oțel sunt lipite la capătul miezului central și la împletitura ecranului firului. Acele sunt fixate temporar la o distanță de 5 mm unul de celălalt, corpul sondei este ușor împins peste ele și joncțiunea este umplută cu lipici fierbinte; îmbinarea este turnată sub formă de minge cu diametrul ceva mai mic de un centimetru. O astfel de sondă, după părerea mea, este cea mai optimă pentru astfel de contoare. Este ușor să vă conectați la un condensator prin plasarea unui ac pe un terminal al condensatorului și celălalt atingând al doilea terminal, similar cu lucrul cu busole.

Despre configurarea dispozitivului.

În primul rând, se verifică funcționarea convertorului boost. Ca sarcină, puteți conecta temporar un rezistor de 1 kΩ la ieșirea convertorului. Apoi conectați temporar anodul și catodul trinistorului cu un jumper și setați rezistorul R3 la ieșirea stabilizatorului DA1 la o tensiune de aproximativ 4 V. Frecvența generatorului ar trebui să fie între 100 ... 120 kHz.

Apoi, acele sonde se închid cu un conductor și prin reglarea rezistenței de reglare R3, acul microampermetrului este setat ușor sub poziția maximă, apoi, încercând să schimbe fazarea uneia dintre înfășurările de măsurare, se realizează citirile maxime ale dispozitiv și lăsați înfășurările într-o astfel de conexiune. Prin reglarea rezistenței R3, setați săgeata la maxim. Prin conectarea unui rezistor fără fir cu o rezistență de 1 Ohm la sonde, se verifică poziția săgeții (ar trebui să fie aproximativ la mijlocul scalei) și, dacă este necesar, prin modificarea numărului de spire în primar. înfășurarea transformatorului TK, întinderea scalei este schimbată. În același timp, de fiecare dată setați săgeata microampermetrului la maxim prin reglarea R3.

Cea mai optimă scară pare să fie pe care citirile EPS de cel mult 1 Ohm ocupă aproximativ 0,3 ... 0,5 din întreaga sa lungime, adică citirile de la 0,1 la 1 Ohm la fiecare 0,1 Ohm se pot distinge liber. În dispozitiv pot fi utilizate orice alte microampermetre cu un curent total de abatere de cel mult 500 μA: pentru cele mai sensibile, va fi necesar să se reducă numărul de spire ale înfășurării secundare a transformatorului TK.

Apoi, se stabilește un nod de oprire prin selectarea unui rezistor R1, în loc de acesta, puteți lipi temporar un rezistor de reglare cu o rezistență de 6,8 kOhm. După aplicarea puterii la intrarea DA1 de la o sursă reglată externă, tensiunea la ieșirea DA1 este monitorizată de un voltmetru. Ar trebui să găsiți cea mai mică tensiune de intrare a stabilizatorului, la care ieșirea nu începe încă să scadă - aceasta este tensiunea de intrare minimă de funcționare. Trebuie avut în vedere faptul că, cu cât tensiunea minimă de funcționare este mai mică, cu atât resursele bateriei vor fi utilizate mai mult.

În plus, prin selectarea rezistenței R1, se realizează o închidere bruscă a trinistorului la o tensiune de alimentare puțin mai mare decât minimul admis. Acest lucru se vede clar din abaterea săgeții dispozitivului. Ar trebui, cu sondele închise, să scadă brusc de la maxim la zero, în timp ce LED-ul se stinge. Trinistorul trebuie să se închidă mai devreme decât tranzistorul cu efect de câmp VT3; altfel nu va exista o schimbare bruscă. Apoi, verificați din nou pornirea și oprirea manuală cu butoanele SB1 și SB2.

În concluzie, scara contorului este calibrată folosind rezistențe fără fire de valori nominale corespunzătoare. Utilizarea dispozitivului în practica reparației a arătat o eficiență și confort mai mare în comparație cu alte dispozitive similare. De asemenea, pot verifica cu succes rezistența de contact a contactelor diferitelor butoane, întrerupătoare și relee.

Articolul este preluat de pe site-ul www.radio-lubitel.ru

start

Da, acest subiect a fost discutat de multe ori, inclusiv aici. Am compilat două versiuni ale schemei Ludensși s-au dovedit foarte bine, totuși, toate opțiunile propuse anterior au dezavantaje. Cântarele pentru instrumente cu cadran sunt foarte neliniare și necesită multe rezistențe cu rezistență scăzută pentru calibrare, aceste cântare trebuie desenate și introduse în capete. Capetele instrumentelor sunt mari și grele, fragile, iar carcasele indicatoarelor din plastic de dimensiuni mici sunt de obicei lipite și au adesea o scară mică. Punctul slab al aproape tuturor modelelor anterioare este rezoluția lor scăzută. Iar pentru condensatoarele LowESR, este doar necesar să se măsoare sutimi de ohm în intervalul de la zero la jumătate de ohm. Au fost propuse și dispozitive bazate pe microcontrolere cu o scară digitală, dar nu toată lumea se ocupă de microcontrolere și firmware-ul acestora, dispozitivul se dovedește a fi nerezonabil de complex și relativ scump. Prin urmare, în revista Radio au făcut o schemă rațională rezonabilă - orice amator de radio are un tester digital și costă un ban.

Am făcut modificări minime. Carcasă - dintr-un "șoc electronic" defect pentru lămpi cu halogen. Putere - baterie "Krona" 9 Volți și stabilizator 78L05. Am scos comutatorul - este foarte rar să măsoare LowESR în intervalul de până la 200 Ohmi (dacă am chef, folosesc o conexiune paralelă). Au schimbat unele detalii. Chip 74HC132N, tranzistoare 2N7000(la92) si IRLML2502(sot23). Datorită creșterii tensiunii de la 3 la 5 volți, nu a fost nevoie să selectați tranzistori.
În timpul testării, dispozitivul a funcționat în mod normal de la o tensiune proaspătă a bateriei de 9,6 V la o tensiune complet descărcată de 6 V.

În plus, pentru comoditate, am folosit rezistențe smd. Toate elementele smd sunt perfect lipite cu fierul de lipit EPSN-25. În loc de o conexiune serială R6R7, am folosit o conexiune paralelă - este mai convenabil, pe placa pe care am furnizat-o pentru conectarea unui rezistor variabil în paralel cu R6 pentru a regla zero, dar s-a dovedit că „zero” este stabil pe toată gama de tensiunile pe care le-am indicat.

Surpriza a fost că în designul „dezvoltat în revistă” polaritatea conexiunii VT1 a fost inversată- scurgerea si sursa sunt amestecate (corecteaza daca gresesc). Știu că tranzistorii vor funcționa chiar și cu această includere, dar astfel de erori sunt inacceptabile pentru editori.

Total

Acest dispozitiv funcționează pentru mine de aproximativ o lună, citirile sale la măsurarea condensatorilor cu ESR în unități de ohmi coincid cu dispozitivul conform schemei Ludens .
A fost deja testat în condiții de luptă, când computerul meu a încetat să mai pornească din cauza capacităților din sursa de alimentare, în timp ce nu erau semne evidente de „burnout”, iar condensatorii nu erau umflați.

Precizia citirilor în intervalul 0,01 ... 0,1 Ohm a făcut posibilă respingerea celor dubioase și nu aruncarea condensatoarelor vechi lipite, dar având o capacitate normală și ESR. Aparatul este ușor de fabricat, piesele sunt disponibile și ieftine, grosimea șinelor permite trasarea acestora chiar și cu un chibrit.
După părerea mea, schema este foarte reușită și merită repetată.

Fișiere

Placă de circuit imprimat:
▼ 🕗 25/09/11 ⚖️ 14,22 Kb ⇣ 668 Salut cititorule! Mă numesc Igor, am 45 de ani, sunt siberian și inginer electronist amator pasionat. Am venit cu, am creat și întrețin acest minunat site din 2006.
De mai bine de 10 ani, revista noastră există doar pe cheltuiala mea.

Bun! Freebie-ul s-a terminat. Dacă vrei fișiere și articole utile - ajută-mă!

Pentru a căuta astfel de condensatoare, se propune un dispozitiv proiectat și fabricat de autor cu precizie și rezoluție ridicată. Pentru o mai mare comoditate în utilizarea dispozitivului, este oferită posibilitatea funcționării sale în comun cu aproape orice voltmetru digital (multimetru). Având în vedere accesibilitatea prețurilor pentru multimetrele digitale „folk” din seria 8300, designul propus este un fel de „găsire” pentru mulți radioamatori, mai ales când țin cont că circuitul nu conține componente rare sau costisitoare și chiar unități bobine .

Condensatoarele de oxid (electrolitice) sunt folosite peste tot. Acestea afectează fiabilitatea și calitatea funcționării echipamentelor radio electronice (RES). În ceea ce privește calitatea și scopul, condensatoarele sunt caracterizate de mulți indicatori. În primul rând, performanța și domeniul de aplicare a condensatorilor au fost evaluate în termeni de capacitate, tensiune de funcționare, curent de scurgere și indicatori de greutate și dimensiune. Puterea a crescut și frecvențele la care sunt utilizați condensatorii electrolitici au crescut. Sursele de alimentare cu comutare moderne pentru RES au o putere de la zeci până la sute de wați (sau mai mult) și funcționează la frecvențe de la zeci până la sute de kiloherți. Curenții care curg prin condensatori au crescut, respectiv au crescut și cerințele pentru parametrii acestora.

Din păcate, în producția de masă, indicatorii de calitate nu îndeplinesc întotdeauna standardele. În primul rând, acest lucru afectează un parametru precum rezistența în serie echivalentă (ESR) sau ESR. Nu se acordă suficientă atenție acestei probleme, în special în literatura de radioamatori, deși există din ce în ce mai multe defecțiuni care decurg din defecțiunea condensatoarelor EPS. Este păcat, dar chiar și printre condensatoarele noi-nouțe se întâlnesc din ce în ce mai mult exemplare cu EPS crescut.

Nici condensatorii străini nu fac excepție. După cum au arătat măsurătorile, valoarea ESR pentru condensatoarele de același tip poate diferi de mai multe ori. Având la dispoziție un contor ESR, puteți selecta condensatori cu cea mai mică valoare ESR pentru instalarea în cele mai critice noduri de dispozitiv.

Nu trebuie să uităm că în interiorul condensatorului au loc procese electrochimice, care distrug contactele din zona de conectare a plăcilor cu contactele de aluminiu. Dacă noul condensator are o valoare ESR supraestimată, atunci funcționarea sa nu contribuie la reducerea acestuia. Dimpotrivă, EPS crește cu timpul. De regulă, cu cât condensatorul avea mai mult ESR înainte de instalare, cu atât valoarea acestuia va crește mai repede. ESR-ul unui condensator defect poate crește de la câțiva ohmi la câteva zeci de ohmi, ceea ce este echivalent cu apariția unui nou element - un rezistor în interiorul unui condensator defect. Deoarece puterea termică este disipată pe acest rezistor, condensatorul se încălzește, iar procesele electrochimice din zona de contact decurg mai repede, contribuind la o creștere suplimentară a ESR.

Specialiștii în reparații ai diferitelor RES sunt bine conștienți de defectele de comutare a surselor de alimentare asociate cu o creștere a ESR a condensatorilor. Măsurarea capacității cu instrumente utilizate pe scară largă nu dă adesea rezultatele dorite. Din păcate, nu este posibilă identificarea condensatoarelor defecte din punct de vedere al ESR cu astfel de dispozitive (C-meters). Capacitatea va fi în limite normale sau doar puțin mai mică. Cu o valoare ESR care nu depășește 10 ohmi, citirile contorului de capacitate nu dau motive de suspiciune (o astfel de valoare ESR practic nu afectează precizia măsurării), iar condensatorul este considerat funcțional.

Cerințe tehnice pentru contorul EPS. Cerințele sporite pentru calitatea condensatoarelor sunt impuse în primul rând în comutarea surselor de alimentare, unde astfel de condensatoare sunt utilizate ca filtre la frecvențe de până la 100 kHz sau în circuitele de comutare ale elementelor de putere. Capacitatea de a măsura ESR permite nu numai detectarea condensatoarelor eșuate (cu excepția cazurilor de scurgere și scurtcircuit), ci și, ceea ce este foarte important, de a face o diagnosticare precoce a defectelor REM care nu s-au manifestat încă. Pentru a putea măsura ESR, procesul de măsurare a rezistenței complexe a condensatorului este efectuat la o frecvență suficient de mare, unde capacitatea este mult mai mică decât valoarea admisă a ESR. Deci, de exemplu, pentru un condensator cu o capacitate de 5 μF, capacitatea este de 0,32 ohmi la o frecvență de ) 00 kHz. După cum puteți vedea, capacitatea chiar și a unui condensator electrolitic de capacitate mică este de multe ori mai mică decât ESR-ul unui condensator defect. Valoarea ESR a condensatoarelor defecte cu o capacitate de până la 200 de microfarad depășește semnificativ 1 ohm.

După valoarea ESR, se poate evalua cu încredere adecvarea unui condensator pentru anumite scopuri. Când cumpărați condensatoare, folosind un contor ESR portabil, puteți alege cele mai bune copii. Este important ca procesul de măsurare ESR să poată fi efectuat fără a demonta condensatorii testați. În acest caz, este necesar ca condensatorul să nu fie manevrat de un rezistor având o rezistență proporțională cu EPS. Tensiunea maximă de pe sondele dispozitivului trebuie limitată pentru a nu dezactiva elementele REM care sunt reparate. Dispozitivele semiconductoare nu ar trebui să afecteze citirile contorului EPS. Aceasta înseamnă că tensiunea de pe condensatorul măsurat trebuie să fie minimă pentru a exclude influența elementelor active ale RES.

Când se lucrează în condiții de staționare, dispozitivul trebuie să fie operat de la rețea (puteți folosi, de exemplu, un întrerupător corespunzător și o sursă de alimentare externă). Pentru a preveni inversarea polarității unei surse de alimentare externe sau a unui încărcător, trebuie asigurată protecție. Pentru a preveni descărcarea profundă a bateriilor, ar trebui furnizată o protecție împotriva întreruperii sau cel puțin o indicație de monitorizare a tensiunii bateriei. Pentru a stabiliza parametrii dispozitivului, trebuie să utilizați regulatorul de tensiune încorporat. Acest stabilizator trebuie să îndeplinească cel puțin două cerințe: să fie economic, adică. au un consum de curent propriu scăzut și oferă o tensiune de ieșire destul de stabilă atunci când tensiunea de alimentare de intrare se modifică în intervalul de cel puțin 7 ... 10 V.

De mare importanță este indicatorul citirilor EPS. Contoarele ESR cu indicație discretă, de exemplu, pe LED-uri, sunt de puțin folos pentru respingerea (selectarea) condensatorilor din loturi mari și au erori uriașe în măsurarea ESR. Contoarele EPS cu scale neliniare provoacă probleme cu implementarea noii scale, cu citirea indicațiilor și au o eroare mare de măsurare. Noi circuite pe „cipuri” programabile (microcontrolere), din păcate, nu sunt încă disponibile pentru majoritatea radioamatorilor. Numai la prețul microcontrolerului, puteți achiziționa toate componentele pentru fabricarea contorului EPS considerat mai jos.

Ca parte a contorului EPS, este convenabil să aveți un dispozitiv de măsurare a indicatorului cu o scară liniară care nu necesită modificări, folosind, de exemplu, o scară comună 0 ... 100 pentru toate subdomeniile dispozitivului. În timpul lucrului lung și intens cu contorul EPS, este foarte convenabil să utilizați un cântar digital. Cu toate acestea, producția independentă a unui dispozitiv digital nu este profitabilă din cauza complexității designului în ansamblu și a costului ridicat. Este mai bine să asigurați posibilitatea de a lucra contorul împreună cu un multimetru digital utilizat pe scară largă și ieftin din seria 8300, cum ar fi M830B. Orice alt voltmetru digital cu caracteristici similare care are un domeniu de măsurare a tensiunii continue de 0 ... 200 mV sau 0 ... 2000 mV va fi potrivit. Pentru prețul unui microcontroler, puteți achiziționa unul sau chiar două dintre aceste multimetre. Indicatorul digital al contorului ESR vă permite să sortați rapid condensatorii. Indicatorul (încorporat) este util în cazurile în care nu există un tester digital la îndemână.

Poate cel mai important parametru este fiabilitatea dispozitivului. Și, într-un fel sau altul, depinde de factorul uman. Ce fel de dispozitiv este care eșuează dacă condensatorul testat nu este descărcat? În grabă, reparatorii de echipamente descarcă adesea condensatorii nu cu rezistențe, ci cu jumperi de sârmă, ceea ce afectează negativ durata de viață a condensatoarelor electrolitice înșiși. Dispozitivul nu trebuie să defecteze și să descarce condensatorii cu curenți suplimentari.

Contorul ESR trebuie să aibă o gamă largă de măsurare a valorii ESR. Este foarte bine dacă măsoară EPS de la 10 ohmi până la aproape zero. Măsurarea ESR peste 10 ohmi este irelevantă, deoarece specimenele de condensatoare electrolitice cu un astfel de ESR sunt deja complet substandard, în special pentru funcționarea în circuite cu impulsuri, în special la frecvențe de la zeci până la sute de kiloherți. Este convenabil să aveți un dispozitiv care vă permite să măsurați valorile ESR mai mici de 1 Ohm. În acest caz, se oferă o oportunitate „exclusivă” de a selecta cele mai bune exemple de condensatoare dintre cele mai bune tipuri cu cea mai mare capacitate.

Ca sursă principală de alimentare s-a folosit o baterie, formată din baterii disc nichel-cadmiu de tip D-0.26D. Sunt mai fiabile și consumatoare de energie decât 7D-0.1. Este posibilă reîncărcarea bateriilor.

Specificații

• Domenii de rezistențe măsurate......0...1 Ohm, 0...10 Ohm
• Măsurarea frecvenței semnalului utilizat..........77 kHz
• Tensiune de alimentare...........7... 15 V
• Curent consumat, nu mai mult.............................4,5 mA

Schema schematică a contorului EPS al condensatorilor electrolitici este prezentată în Fig.1. Designul dispozitivului se bazează pe un ohmmetru care funcționează pe curent alternativ. Nu este necesară creșterea frecvenței cu mai mult de ] 00 kHz din cauza frecvenței superioare de tăiere (100 kHz) a detectorului de cip K157DA1, care este utilizat în proiectarea acestui dispozitiv, în plus, nu toate tipurile de condensatoare electrolitice sunt proiectate să funcționează la frecvențe de peste 100 kHz.
Generatorul dispozitivului este realizat pe un cip DD1 de tip K561TL1. Alegerea acestui tip de IC se datorează exclusiv considerațiilor de creștere a eficienței dispozitivului. În această situație, puteți utiliza alte generatoare realizate pe circuite integrate mai comune, în special pe K561LA7 sau K561LE5. Acest lucru va crește consumul de curent de la sursa de alimentare.

Generatorul are două cerințe: stabilitatea amplitudinii și stabilitatea frecvenței. Prima cerință este mai importantă decât a doua, deoarece modificarea amplitudinii tensiunii de ieșire a generatorului este un factor de destabilizare mai mare decât modificarea frecvenței. Prin urmare, nu este nevoie să folosiți rezonatoare de cuarț, precum și să setați cu precizie frecvența, care este exact 77 kHz. Frecvența de funcționare a dispozitivului poate fi selectată în intervalul 60...90 kHz. Reglarea și funcționarea dispozitivului trebuie efectuate la aceeași frecvență de operare, deoarece parametrii stabili ai dispozitivului reglat sunt stocați într-un interval de frecvență destul de îngust.

De la ieșirea generatorului, un semnal dreptunghiular este transmis prin elementele R17-R19, C8 la condensatorul testat Cx (bornele 1 și 2). De la condensatorul Cx, semnalul intră în amplificator, de la amplificator - la detector, apoi rectificat - la dispozitivul de măsurare indicator RA1 și un voltmetru digital (conector XS2). Fluxul de curent prin condensatorul testat provoacă o cădere de tensiune pe acesta. Pentru măsurarea rezistențelor scăzute este necesară o sensibilitate ridicată a detectorului, ca să nu mai vorbim de liniaritatea acestuia. Dacă creșteți semnificativ curentul care trece prin condensatorul testat, atunci curentul consumat de la sursa de alimentare va crește, de asemenea, brusc.

În versiunea autorului, curentul prin condensatorul testat este de aproximativ 1 mA, adică. fiecare milivolt de cădere de tensiune corespunde cu 1 ohm al ESR al condensatorului. Cu ESR egal cu 0,1 Ohm, este necesar să se ocupe de tensiuni de măsurare de 100 μV! Deoarece acest dispozitiv este capabil să măsoare valori ESR cu un ordin de mărime mai mici, vorbim deja despre zeci de microvolți, care ar trebui să fie înregistrate clar de contor.
Este evident că semnalul trebuie amplificat pentru funcționarea normală a detectorului. Această sarcină este îndeplinită de o etapă de amplificare: pe un tranzistor cu zgomot redus VT7, se realizează un amplificator conform schemei cu OE (câștigul la frecvența de operare este de 20), pe tranzistorul VT8 se realizează un amplificator tampon, asamblat. conform schemei cu OK.

Condensatorul C9 este un element al HPF. Valoarea capacității selectate a condensatorului SU împiedică de fapt circuitul R24C10 să funcționeze la frecvențe joase. Cu astfel de metode simple, se realizează o blocare semnificativă a răspunsului în frecvență în regiunea basului. Scăderea răspunsului în frecvență în regiunea LF este formată suplimentar de alegerea capacităților C1 și C12 în circuitul detectorului. În H interferența este limitată suplimentar de rezistența R23 (se iau în considerare și elementele de protecție).

Pentru ca condensatorul testat (nedescărcat) să nu dezactiveze IC generatorului, în circuit sunt prevăzute elemente de protecție VD1, VD2, R19. Un circuit similar, format din elemente R22, VD3, VD4, protejează intrarea amplificatorului. În modul de funcționare (când se măsoară ESR), diodele practic nu au niciun efect de manevră asupra semnalului. Când condensatorul testat Cx este deconectat de la bornele 1 și 2, diodele limitează amplitudinea semnalului la intrarea amplificatorului, deși un semnal de acest nivel nu duce la defecțiunea amplificatorului. Această schemă de protecție a dispozitivului, în ciuda simplității implementării, și-a confirmat eficiența ridicată în practică.

Contorul EPS al condensatorilor electrolitici este nepretențios în funcționare. Valorile rezistențelor R19 și R22 sunt alese astfel încât să asigure o descărcare fiabilă a condensatoarelor testate care funcționează în aproape orice echipament de uz casnic. Prin urmare, diodele de protecție trebuie să descarce eficient condensatorii testați și, în același timp, să fie protejate în mod fiabil de supracurent atunci când condensatorii sunt descărcați. Secțiunea comutatorului comutator SA1.2 cu butonul SA4 și rezistențele R20 și R21 sunt utilizate pentru calibrarea dispozitivului.

Cel mai dificil lucru a fost alegerea schemei detectorului. Aici au fost probleme specifice. Testele practice ale multor detectoare de diode utilizate pe scară largă au confirmat doar neadecvarea acestora pentru detectarea tensiunii liniare într-o gamă largă de amplitudini. Nimic potrivit dintr-un design simplu de circuit, implementat pe elemente discrete, pe care să se poată baza, nu a putut fi găsit în literatură.

Ideea însăși de a folosi cipul K157DA1 în detectorul contorului EPS a apărut întâmplător. Mi-am amintit că tipul IC K157DA1 a fost utilizat pe scară largă în indicatorii nivelului de înregistrare a diferitelor casetofone domestice. În primul rând, atenția mi-a fost atrasă de relativa simplitate a conexiunii de circuit a acestui IC. Curentul consumat de IC de la sursa de alimentare a fost, de asemenea, adecvat, la fel ca și intervalul de frecvență de funcționare adecvat. Este, de asemenea, permisă operarea acestui IC cu sursă de alimentare unipolară. Cu toate acestea, includerea tipică K157DA1 nu este potrivită în acest caz. În consecință, a fost necesar nu numai să se modifice circuitul de comutare IC în comparație cu cel tipic, ci și să se modifice de mai multe ori valorile elementelor de fixare.

Acest circuit integrat încorporează un redresor cu undă completă cu două canale. Al doilea canal din proiectul considerat nu este utilizat. Prototiparea a confirmat liniaritatea detectării IC la frecvențe de până la 100 kHz. Unele copii ale circuitului integrat au avut chiar o anumită marjă pentru frecvența de tăiere superioară (două dintre cele zece circuite integrate testate - până la 140 kHz). O creștere suplimentară a frecvenței a provocat o scădere bruscă a tensiunii redresate a circuitului integrat. Neliniaritatea detecției IC s-a manifestat la nivelurile minime de semnal și la o amplificare semnificativă a IC. Tensiunea de ieșire repaus (la pinul 12 al IC) a fost nu mai puțin enervantă, care, conform datelor de referință, poate ajunge la 50 mV, cu care nu s-ar putea concilia dacă s-ar fi decis deja realizarea unui dispozitiv de măsurare, și nu un indicator EPS.

Un timp mai târziu, această problemă a fost depășită cu succes. Între pinii microcircuitului 14 și 2, într-o conexiune tipică este instalat un rezistor R3 cu o rezistență de 33 kOhm. Este conectat la mijlocul artificial al unui divizor de tensiune format din rezistențele R1 și R2 (Fig. 1). Aceasta este o opțiune pentru utilizarea circuitelor integrate cu o sursă de alimentare unipolară.

După cum s-a dovedit mai târziu, liniaritatea detectării depinde în mod semnificativ de valoarea rezistenței rezistorului R3 tocmai în regiunea amplitudinilor mici. Reducerea rezistenței R3 de mai multe ori asigură liniaritatea necesară a detectorului și, nu mai puțin important, rezistența acestui rezistor afectează și valoarea tensiunii de repaus DC (pin 12 al IC). Prezența acestei tensiuni îngreunează efectuarea măsurătorilor în mod normal la valori scăzute ESR (va trebui să vă ocupați de operația matematică de scădere cu fiecare măsurătoare). De aici și importanța setării potențialului „zero* la ieșirea detectorului.

Alegerea corectă a rezistenței R3 elimină practic această problemă. În versiunea propusă, rezistența rezistorului este de peste trei ori mai mică decât evaluarea tipică. Este logic să reduceți și mai mult valoarea acestei rezistențe, dar în acest caz, rezistența de intrare a detectorului este, de asemenea, redusă semnificativ. Acum este determinată aproape complet de rezistența rezistorului R3.

Pe tranzistoarele VT1 și VT2, protecția este realizată pentru indicatorul PA1. O astfel de includere a tranzistorilor oferă un prag de răspuns clar și nu deturnează deloc capul PA1 în intervalul de curenți de funcționare PA1, ceea ce îi crește fiabilitatea și crește durata de viață.

Comutatorul SA3 este utilizat pentru controlul operațional al tensiunii bateriei și vă permite să o măsurați sub sarcină, de exemplu. direct în timpul funcționării dispozitivului. Acest lucru este important deoarece pentru multe baterii de-a lungul timpului, chiar și cu o descărcare profundă (fără sarcină), tensiunea poate fi normală sau apropiată de cea nominală, dar merită să conectați o sarcină, chiar și câțiva miliamperi, deoarece tensiunea unui astfel de bateria scade brusc.
Pe tranzistoarele VT3-VT6 se realizează un regulator de tensiune de microputere (CH), care alimentează toate elementele dispozitivului. Când utilizați o sursă de alimentare nestabilizată, toți parametrii instrumentului se modifică. Reducerea tensiunii (descărcarea) bateriei, de asemenea, „doarnă” în mod semnificativ întreaga setare. Apropo, detectorul s-a dovedit a fi cel mai rezistent la schimbările tensiunii de alimentare. Cel mai dependent de tensiunea de alimentare (amplitudinea tensiunii dreptunghiulare variază foarte mult) este generatorul, ceea ce face imposibilă operarea dispozitivului.
Utilizarea unui microcip CH provoacă un consum irațional de curent de către stabilizatorul însuși, așa că în curând a trebuit să fie abandonat. După ce a experimentat diverse circuite pe elemente discrete, autorul s-a stabilit pe circuitul CH prezentat în Fig.1. În aparență, acest CH este foarte simplu, dar prezența lui în acest circuit este destul de suficientă pentru ca toți parametrii tehnici ai contorului EPS să rămână stabili atunci când tensiunea bateriei se schimbă de la 7 la 10V. În același timp, este posibilă alimentarea dispozitivului de la o unitate de alimentare externă, chiar și una nestabilizată, cu o tensiune de până la 15 V.

Consumul propriu de energie CH este determinat de valoarea curentului de colector al tranzistorului VT6 și a fost selectat în intervalul 100...300 μA. Un analog al unei diode zener de putere redusă este realizat pe tranzistorul VT6. Tensiunea sa determină valoarea tensiunii de ieșire CH, care este mai mică decât tensiunea de stabilizare a diodei zener cu valoarea tensiunii de tranziție bază-emițător a tranzistorului VT3.

Detalii. Rezistoare R1-R3, R5, R7, R15, R29 -10 kOhm, R4, R6, R8, R10, R11, R13, R24, R30-1kOhm, R9-39kOhm, 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 kO - 80 kOhm, R26 - 150 kOhm - 82 kOhm, R21 - 10 Ohm kOhm. Condensatoare 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.

Rezistoare R4, R10, R16, R17, R20, R21, R24, R25 tip C2-13, rezistențe de reglare tip SP-38V, restul - MLT. Condensator C7 tip KSO-1; C1, C3, C6, C9 - K10-17, restul K73-17 și K50-35. Tranzistoare VT2, VT3, VT7 tip BC549C. În poziția VT7, ar trebui utilizat un tranzistor cu un h21e maxim. Tranzistoarele VS549 sunt interschimbabile cu KT3102 sau KT342 domestice. Tranzistoare VT1, VT4, VT8 tip BC557C. În locul lor, s-a folosit și KTZ107 domestic (K, L). KP10ZE a fost folosit ca tranzistor cu efect de câmp în generatorul de curent stabil. Condensatorul C6 este lipit pe partea conductoarelor imprimate, direct pe bornele DD1. Rezistorul R24 de pe placa amplificatorului nu este afișat în mod convențional. Este lipit în serie cu condensatorul C10.

Diode VD5, VD6 - KD212, VD1-VD4 -1 N4007. Nu există cerințe speciale pentru dioda VD6, poate fi orice siliciu. Dioda VD5 trebuie să reziste la curentul maxim de încărcare al bateriilor. Situația este diferită cu diodele VD 1-VD4. Dacă intrarea dispozitivului nu va fi conectată la modulul de alimentare TV (condensatorul său electrolitic) care tocmai a fost oprit, atunci în loc de 1 N4007, puteți instala D220, D223, KD522 etc. Ca aceste diode, cazurile cu capacități minime și un curent admisibil mai mare de 1 A sunt cele mai potrivite.

Comutator SA1 tip MT-3, SA2, SA3 -MT-1, SA4 - KM2-1. Dispozitivul de măsurare a indicatorului de dimensiuni mici este proiectat pentru un curent de 100 μA și are o rezistență internă de 3 kOhm. Cu succes, aproape orice instrument de măsurare cu indicator pentru un curent de 100 μA se va potrivi. Cu un curent mai mare, va fi necesară o reducere corespunzătoare a valorilor rezistențelor R7 și R8.

Proiecta. Sarcina de a crea un dispozitiv miniatural nu a fost stabilită; a fost necesar să plasați dispozitivul și bateria D-0.26D într-o carcasă de plastic de 230x80x35 mm. Dispozitivul este realizat structural pe patru plăci de circuite imprimate separate. Placa amplificatorului și locația pieselor de pe ea sunt prezentate în Fig. 2, placa generatorului și locația pieselor de pe ea - în Fig. 3, placa de reglare a tensiunii și locația pieselor de pe ea - în Fig. 4, placa detectorului și amplasarea pieselor pe aceasta - în Fig. .5.

Această versiune a dispozitivului este cauzată de înlocuirea blocurilor individuale cu altele noi, ca urmare a experimentelor și modernizărilor dispozitivului. Designul bloc modular lasă întotdeauna o șansă de „retragere”. În acest exemplu de realizare, este mult mai ușor de modernizat sau reparat. La urma urmei, este mai ușor să înlocuiți un bloc mic decât să recreați un nou design pe o singură placă de circuit imprimat mare. Înainte de a fi plasate în cazul specificat, dimensiunile tuturor plăcilor au fost reduse (scândurile au fost tăiate cu grijă cu foarfece metalice).

Pentru a asigura posibilitatea de măsurare a valorilor minime de rezistență, este necesar să se minimizeze rezistența care conectează intrarea dispozitivului cu Cx. Pentru a face acest lucru, nu este suficient să folosiți fire scurte. Aparatul este montat astfel încât firele comune ale circuitelor generatorului, amplificatorul și punctul de conectare Cx să fie la o distanță minimă unul de celălalt.

Instalarea defectuoasă va perturba cu ușurință funcționarea normală a dispozitivului în intervalul de 1 ohm, transformându-l într-un contor foarte incomod și mediocru în acest interval. De dragul acestui interval, autorul a întreprins dezvoltarea acestui dispozitiv, deoarece este posibil să se implementeze intervalul de măsurare „tradițional” ESR folosind scheme mai simple. Gama de 0 ... 1 Ohm vă permite să vă „faceți” foarte repede cu astfel de condensatoare precum 10.000 de microfarad sau mai mult.

Setare.În ciuda prezenței în circuit a șase rezistențe de reglare și a altor elemente care necesită selecție, configurarea dispozitivului nu este un proces dificil. Inițial, glisoarele tuturor rezistențelor de reglare sunt setate în poziția corespunzătoare rezistenței maxime. La momentul reglajului, au fost utilizate rezistențe multi-turn de tip SP5-3, deși plăcile de circuite imprimate au fost dezvoltate pentru versiunea SP-38V. După instalarea dispozitivului, toate au fost înlocuite cu rezistențe fixe.

Setarea începe cu CH. La ieșirea CH este conectat un rezistor MLT-0,25 cu o rezistență de 1,2 kOhm. Prin selectarea rezistorului R13, se atinge curentul minim posibil prin tranzistorul VT6, la care CH menține funcționarea stabilă la o tensiune de intrare de 7 până la 15 V. Nu ar trebui să vă implicați într-o scădere excesivă a acestui curent. Valoarea sa recomandată este 100...500 µA. După setarea acestui curent, treceți la selectarea rezistenței R14. Tensiunea de ieșire a CH depinde de aceasta, a cărei valoare a fost setată în intervalul 6 ... 6,3 V. Puteți reduce suplimentar căderea de tensiune pe CH prin înlocuirea rezistenței R12 cu un jumper de fir (după configurarea întregului dispozitiv ). Cu toate acestea, atunci MV își pierde limitarea curentă în cazul unor situații anormale în sarcina MV.

Configurarea amplificatorului pe tranzistoarele VT7, VT8 constă în selectarea rezistenței rezistorului R24 pentru a obține un câștig de tensiune de aproximativ 20 de ori (la frecvența de funcționare). Precizia valorii specificate nu este importantă aici. Mult mai importantă este stabilitatea câștigului, care depinde cel mai mult de stabilitatea elementelor C10, R24, R25, VT7. Prezentat în diagrama din Fig. 1 poziție a contactelor comutatorului SA1 corespunde domeniului de 10 ohmi. Închideți contactele comutatorului cu buton SA4. Astfel, în locul condensatorului Cx, la intrarea dispozitivului este conectat un rezistor de calibrare R21 foarte stabil, cu o rezistență de 10 ohmi. Apoi, rezistorul R18 setează o tensiune de 10 mV pe rezistorul R21 (și 200 mV, dacă este necesar, selectând R24 pe emițătorul VT8). Reducerea rezistenței rezistorului R5, setați săgeata contorului RA1 la marcajul final al scalei sale (100 μA). Rezistorul trimmer R11 setează citirile unui voltmetru digital 100mV. Dacă este necesar, reduceți rezistența rezistorului R7. Prezența rezistențelor de calibrare vă permite să evaluați rapid performanța unui dispozitiv bine stabilit.

De asemenea, este necesar să se decidă asupra reglajului unității de protecție PA1. Această schemă are propriile sale subtilități. Pentru a nu instala niciun element suplimentar - indicatoare de pornire a dispozitivului (care cu siguranță consumă energie electrică, au petrecut timp și complică circuitul), autorul a folosit „histereza” circuitului de protecție în ceea ce privește indicarea includerii dispozitivului. Folosind rezistența R8, curentul de funcționare a protecției este setat la 130 ... 150 μA.

După declanșarea protecției (ambele tranzistoare sunt deschise), săgeata PA1 revine la o anumită poziție medie a scalei. Prin schimbarea rezistenței R8, este posibil să se obțină o astfel de stare de pornire a tranzistorului VT2, încât săgeata dispozitivului RA1 să poată fi „trasă” în aproape orice secțiune de lucru a scalei RA1. Această stare a circuitului nodului de protecție este foarte stabilă, nefiind nevoie de ajustare ulterioară. În multe privințe, circuitul datorează acest lucru utilizării acestor tipuri de tranzistoare.

Poziția săgeții în sectorul de lucru nu interferează cu măsurători, deoarece protecția nu este legată de valoarea curentului de lucru RA1. Scurtificarea bornelor Cx ale dispozitivului sau conectarea unui condensator Cx care poate fi reparat determină imediat setarea săgeții în poziția corespunzătoare valorii rezistenței măsurate. Și doar o valoare supraestimată a curentului prin PA1 activează din nou protecția. O astfel de protecție remarcabilă poate fi echipată cu multe instrumente de măsurare. Protecția este configurată o dată și rezistența rezistorului R8 nu se mai modifică. În caz contrar, va fi necesară o ajustare suplimentară a dispozitivului din cauza unei modificări a rezistenței totale a rezistențelor R7 și R8.
Apoi, comutați comutatorul SA1 în poziția corespunzătoare intervalului de 1 ohm. La fel ca atunci când instalați dispozitivul în intervalul de 10 ohmi, dar mai atent, cablurile SA4 sunt scurtcircuitate. În ciuda faptului că au fost utilizate rezistențe de calibrare de precizie în proiectare, acestea au trebuit să fie selectate. Motivul pentru aceasta a fost prezența unei rezistențe semnificative introduse de fire și contacte SA4, SA 1.2. Prin urmare, în intervalul de 1 ohm, la setare, contactele ambelor comutatoare sunt deja închise (cu un buton, reglarea este incomodă, astfel încât contactele sale au fost scurtcircuitate chiar și la setarea în intervalul de 10 ohmi). Faptul este că dispozitivul fixează cu ușurință rezistența tranzitorie a contactelor întrerupătoarelor SA1.2 și SA4.

În acest circuit, contactele SA1 și SA4 nu transportă aproape nicio sarcină de curent. În acest scop, a fost utilizată o versiune cu buton a designului SA4, care exclude de fapt furnizarea de energie de la un condensator Cx nedescărcat către aceste comutatoare. Aceasta înseamnă că rezistențele lor tranzitorii vor fi stabile pe termen lung. Ca urmare, ele pot fi „neutralizate” stabil prin reducerea rezistențelor R20, R21. În versiunea autorului dispozitivului, un rezistor de 22 ohmi (MLT-0.5) este conectat în paralel cu R20 și un rezistor de 130 ohmi (MLT-0.5) este conectat în paralel cu R21.

Operațiile de reglare sunt repetate pentru a asigura precizia maximă a măsurătorilor pe ambele game. Desigur, dispozitivul nu ar trebui să indice citiri complet diferite pe domenii diferite cu același condensator conectat Cx. În intervalul de 1 ohm, setarea necesită setarea tensiunii de pe afișajul voltmetrului digital la 100 mV folosind rezistența de reglare R6. Deoarece acest rezistor este conectat în paralel cu rezistorul R5, nu ar trebui să uităm de dependența setării intervalului de 1 ohm de setarea de 10 ohmi. Această opțiune de comutare este mai simplă în circuite și în practică (în loc de trei fire, doar două sunt potrivite pentru placă). În sfârșit, valoarea rezistorului R9 este selectată astfel încât 100mV pe multimetrul digital să corespundă cu 10V din tensiunea bateriei.

Upgrade instrument. Dacă dispozitivul este necesar numai pentru condiții de funcționare staționară, atunci CH este scos din circuit. Cu excluderea contorului indicator RA1, circuitul este de asemenea simplificat, elementele R8, VT1, VT2 sunt eliminate. În locul rezistenței R8, este instalat un jumper de sârmă. Această opțiune (fără contorul PA1) vă permite să reduceți ușor consumul de energie al dispozitivului datorită circuitului detectorului. După îndepărtarea capului indicatorului, având în vedere impedanța mare de intrare a testerului digital, valorile rezistențelor R7, R10, R11 sunt mărite de 10 ori. Astfel, ieșirea IC este descărcată, ceea ce afectează favorabil funcționarea IC. Condensatorul C4 este înlocuit cu K10-17-2,2 uF neelectrolitic. Cu toate acestea, pentru a crește fiabilitatea dispozitivului, toți condensatoarele electrolitice au fost ulterior înlocuite cu altele neelectrolitice (K10-17-2,2 μF).

În cazul partajării acestui dispozitiv cu un multimetru digital având o gamă de 0 ... 200 mV sau 0 ... 2000 mV, este ușor să extindeți gama de rezistențe măsurate „în sus”, adică. până la 20 ohmi. Trebuie doar să reselectați valorile elementelor R7 și R10.

Clarificare.În specificația pieselor utilizate în dispozitiv, care este dată în prima parte a articolului (RA 3/2005, p. 24, coloana a 3-a, paragraful 3 din partea de sus), rezistența rezistențelor R19, R22 ar trebui să nu fie 330 kOhm, ci 330 Ohm. Ne cerem scuze.

Literatură
1. Novacenko I.V. Microcircuite pentru echipamente radio de uz casnic. - M.: Radio și comunicare, 1989.
2. Zyzyuk A.G. Caracteristici reparatii amplificatoare WS-701//Radio-mator.-2004.-№6.-S.11-13.
3. Zyzyuk A.G. Câteva caracteristici ale reparației SDU // Radiator. -2004.-№7. pp. 12-13.
4. Zyzyuk A.G. Miniforaj de reparator și radioamator // Raduama-tor.-2004.-№8.-S.20-21.
5. Zyzyuk A.G. Contor de capacitate simplu // Radiator. - 2004. -№9. - P.26-28.
6. Zyzyuk A.G. Despre stabilizatoare de tensiune simple și puternice//Elektrik.-2004.-№6.-S.10-12.
7. Zyzyuk A. G. Un generator de curent stabil pentru încărcarea bateriilor și utilizarea acestuia în repararea și proiectarea echipamentelor electronice radio//Electrician. - 2004. - Nr. 9. - P.8-10.
8. Radiator. Cel mai bun din 10 ani (1993-2002). - K .: Radiumator, 2003. Cum se face o lampă LED alimentată la 220 V