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

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

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

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

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

دستگاه ارائه شده در اینجا یک دیود متر زنر برای آزمایش مقدار ولتاژ یک دیود زنر ناشناخته است. - این یک جزء رادیو الکترونیکی است که ولتاژ ثابتی را در تماس های خود و ولتاژ منبع را حفظ می کند. در مقابلباید از ولتاژ خود دیود زنر بیشتر باشد Vz، و جریان با مقاومت محدود می شود روپیه، به طوری که مقدار فعلی آن همیشه کمتر از حداکثر توان آن باشد.

رادیو آماتورها و همه کسانی که با الکترونیک دوست خوبی هستند می دانند که کار یافتن دیود زنر با مشخصات مورد نیاز (ولتاژ کاری) خسته کننده و پر زحمت است. این اتفاق می‌افتد که شما باید از نمونه‌های مختلف زیادی عبور کنید تا مقدار Vz مورد نظر را پیدا کنید. بررسی وضعیت دیود زنر معمولاً با استفاده از مقیاس دیود مولتی متر معمولی انجام می شود، این آزمایش به ما ایده دقیقی از وضعیت قطعه می دهد، اما به ما اجازه نمی دهد مقدار Vz را تعیین کنیم. به طور کلی، تستر دیود زنر زمانی که می خواهیم به سرعت مقدار ولتاژ Vz را دریابیم، دستگاهی واقعا مناسب است.

پارامترهای دستگاه

• منبع تغذیه 220 ولت
• نشانگر دیجیتال Vz
• دیودهای زنر را برای ولتاژ 1 ولت تا 50 ولت اندازه گیری می کند
• دو حالت جریان - 5 میلی آمپر و 15 میلی آمپر

نمودار دستگاهی برای آزمایش دیودهای زنر

همانطور که می بینید، این طرح ساده است. ولتاژ ترانسفورماتور با دو سیم پیچ ثانویه 24 ولت یکسو شده و فیلتر می شود تا ولتاژ ثابتی در حدود 80 ولت به دست آید، سپس به یک تثبیت کننده ولتاژ تشکیل شده توسط عناصر (R1، R2، D1، D2 و Q1) می رود که ولتاژ را کاهش می دهد. 52 ولت برای جلوگیری از تجاوز از حداکثر ولتاژ کاری ریز مدار LM317AHV .

به شاخص حروف ریز مدار توجه کنید. U LM317AHV ولتاژ ورودی، بر خلاف LM317T ، می تواند به حداکثر 57 ولت برسد.

بر LM317AHV یک ژنراتور DC مونتاژ می شود، جایی که یک سوئیچ (S2) به همراه یک مقاومت (R4) اضافه می شود تا دو حالت تست (5 میلی آمپر و 15 میلی آمپر) را به عنوان منبع جریان برای دیود زنر مورد آزمایش انتخاب کند.

از نظر خارجی، دیود زنر شبیه دیود است و در محفظه های شیشه ای و فلزی موجود است. خاصیت اصلی آن حفظ ولتاژ ثابت در پایانه های خود در صورت رسیدن به پتانسیل معین است. این زمانی مشاهده می شود که ولتاژ شکست تونل به دست می آید.

دیودهای معمولی با چنین مقادیری به سرعت به شکست حرارتی می رسند و می سوزند. دیودهای زنر که دیودهای زنر نیز نامیده می شوند، می توانند به طور مداوم در حالت خرابی تونلی یا بهمنی باشند، بدون اینکه آسیبی به خود وارد کنند، بدون اینکه به شکست حرارتی برسند. این دستگاه از سیلیکون مونو کریستال ساخته شده است و به عنوان تثبیت کننده یا ولتاژ مرجع در تجهیزات الکترونیکی عمل می کند. محافظ های ولتاژ بالا، دیودهای زنر یکپارچه با ساختار پنهان به عنوان ولتاژ مرجع در مبدل های آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود.

بررسی با تستر

از آنجایی که دیود زنر و دیود تقریباً مشخصات جریان-ولتاژ یکسانی دارند به استثنای بخش شکست، دیود زنر درست مانند دیود با یک مولتی متر بررسی می شود.

آزمایش با هر مولتی متر در حالت زنگ دیود یا تعیین مقاومت انجام می شود. اقدامات زیر انجام می شود:

• سوئیچ محدوده اندازه گیری اهم را تنظیم می کند.
• پروب های اندازه گیری به پایانه های جزء رادیویی متصل می شوند.
• اگر منبع تغذیه داخلی آن به آند مثبت وصل شود، مولتی متر باید واحدها یا کسری از اهم را نشان دهد.
• با تعویض پروب ها، قطبیت ولتاژ را در پایانه های نیمه هادی تغییر می دهیم و در صورتی که درست کار می کند، مقاومتی نزدیک به بی نهایت به دست می آوریم.

برای اطمینان از اینکه دیود زنر به درستی کار می کند، مولتی متر را به محدوده اندازه گیری مقاومت بر حسب کیلو اهم تغییر دهید و اندازه گیری را انجام دهید. با یک دستگاه کار، قرائت ها باید در محدوده ده ها و صدها هزار اهم باشد. یعنی جریان را مانند دیود معمولی عبور می دهد.

موارد خاص

گاهی اوقات، هنگام بررسی یک نیمه هادی کار در حالت اندازه گیری مقاومت با قطبیت معکوس، یک مولتی متر مقداری بسیار متفاوت از مقدار مورد انتظار را نشان می دهد. به جای صدها کیلو اهم - صدها اهم. به نظر می رسد که شکسته است و در هر دو جهت زنگ می زند.

این در صورتی امکان پذیر است که مولتی متر از منبع انرژی داخلی استفاده کند که از ولتاژ تثبیت دیود زنر بیشتر باشد.

نیمه هادی مقاومت داخلی خود را تا رسیدن به ولتاژ تثبیت کاهش می دهد. بنابراین لازم است در هنگام اندازه گیری به این موضوع توجه شود.

گاهی اوقات هنگام آزمایش، مولتی متر مقاومت بالایی در پتانسیل جلو و عقب نشان می دهد. به احتمال زیاد، این یک دیود زنر دو آند است، بنابراین قطبیت برای آن مهم نیست. برای بررسی قابلیت سرویس، باید ولتاژی کمی بالاتر از ولتاژ تثبیت کننده اعمال کنید و در عین حال قطبیت را تغییر دهید. با اندازه گیری جریان های عبوری از آن و مقایسه مشخصات جریان-ولتاژ دستگاه می توانید از وضعیت دستگاه مطلع شوید.

آزمایش دیود زنر بر روی برد مدار چاپی به دلیل تأثیر سایر عناصر دشوار است. برای نظارت مطمئن بر عملکرد، لازم است یک پین را لحیم کنید و به روشی که در بالا توضیح داده شد اندازه‌گیری کنید.

تستر دیودهای زنر

بررسی دیودهای زنر با مولتی متر تضمینی 100 درصدی برای سرویس دهی آنها ارائه نمی دهد. این به این دلیل است که نمی تواند پارامترهای اصلی خود را بررسی کند. بنابراین، بسیاری از آماتورهای رادیویی با دست خود یک تستر دیود زنر می سازند.

مدار ساده ترین نسخه شامل مجموعه ای از باتری ها، یک مقاومت ثابت با مقدار اسمی 200 اهم، مقاومت متغیر 2 کیلو اهم و یک مولتی متر است. باتری ها به صورت سری متصل می شوند تا پتانسیل لازم برای اندازه گیری پارامترهای دیودهای زنر را بدست آورند. ولتاژهای تثبیت به طور کلی در محدوده 1.8-16 ولت قرار دارند.بنابراین یک باتری 18 ولتی مونتاژ می شود.سپس به پایانه های آن یک زنجیره سری از مقاومت متغیر 2 کیلو اهم با توان 5 وات و ثابت را به صورت موازی وصل می کنیم. مقاومت 200 اهم. دوم نقش محدود کننده مقاومت را ایفا خواهد کرد. سرنخ های مقاومت متغیر به یک بلوک ترمینال سه پین ​​متصل می شوند. اولین کنتاکت به ترمینال متصل به مثبت باتری وصل می شود، دومی ترمینال دیگر و سومین کنتاکت متحرک وسط مقاومت است.

در نسخه های دیگر تسترها، می توان از منابع تغذیه سوئیچینگ با ولتاژ قابل تنظیم مرحله خروجی استفاده کرد، اما ماهیت تغییر نمی کند؛ متر یک مولتی متر باقی می ماند.

تعریف خصوصیات

برای بررسی قابلیت سرویس دیود زنر و مطابقت با داده های گذرنامه، لازم است عملکرد آن در ولتاژهای مختلف بررسی شود. ابتدا باید در حالت اندازه گیری مقاومت زنگ بزنید. پس از اطمینان از عدم وجود خرابی، اختلاف پتانسیل 0.1 ولت در کنتاکت اول و سوم بلوک تنظیم می شود. این با تنظیم مقاومت به دست می آید. آزمایش در حالت اندازه گیری ولتاژ DC انجام می شود. آند دیود زنر مورد آزمایش به سومین کنتاکت بلوک و کاتد به کنتاکت اول وصل می شود. پروب های تستر به آنها متصل می شوند.

با تنظیم مقاومت متغیر، ولتاژ معکوس روی نیمه هادی را افزایش می دهیم تا زمانی که تغییر نکند. اگر این اتفاق بیفتد به این معنی است که دیود زنر به ولتاژ تثبیت رسیده است و به طور معمول کار می کند. گاهی اوقات لازم است مشخصه جریان-ولتاژ آن مشخص شود. سپس یک تستر که در حالت آمپرمتر کار می کند و به صورت سری با دیود زنر متصل شده است به مدار قبلی اضافه می شود. هنگامی که ولتاژ با یک مرحله خاص تغییر می کند، مقادیر ولتاژ و جریان گرفته می شود، یک نمودار رسم می شود و یک مشخصه جریان-ولتاژ به دست می آید.

من مدتها پیش ویدیویی با موضوع تستر دیودهای زنر تهیه کردم ، این دستگاه بسیار محبوب است و در بین آماتورهای رادیویی مورد تقاضا است ، بنابراین تصمیم گرفتم این مقاله را بنویسم.

برخلاف ویدیوی که قبلا ذکر شد، این پروژه از ماژول های آماده چین استفاده می کند که مونتاژ را آسان می کند.

بنابراین، اول از همه، در مورد قطعات، با نگاهی به آینده، می گویم که هزینه آن فقط چند دلار است و تمام لینک های خرید قطعات لازم در انتهای مقاله خواهد بود.

ما به یک مبدل تقویت کننده DC-DC بر اساس تراشه MT3608 نیاز داریم.

این برد به شما امکان می دهد ولتاژ خروجی 28-30 ولت و حداقل ولتاژ ورودی 2-2.5 ولت دریافت کنید.

برد دوم نیز از چین است، این یک کنترل کننده شارژ برای یک قوطی باتری لیتیوم یون با محافظ است که بر اساس ریز مدار TP4056 ساخته شده است.

باتری لیتیوم یونی، هر استانداردی، حتی از تلفن همراه، انجام خواهد داد.

در نسخه من، باتری با یک باتری قابل شارژ نیکل هیدرید فلزی، باتری های AAA جایگزین شد، من 3 عدد از آنها را گرفتم، سپس آنها را به صورت سری وصل کردم و در پایان یک آنالوگ از یک قوطی باتری لیتیوم یون گرفتم. این تصمیم به دلیل فضای محدود پرونده است.

تصمیم گرفتم خود کیس را جمع و جور کنم؛ یک پاوربانک ارزان قیمت یک دلاری نقش اهداکننده را داشت؛ بعداً کیس را در جاهایی تیز کردند تا پرکننده جا شود.

ما همچنین به یک ولت متر دیجیتال مینی نیاز داریم، در مورد من این ولت متر ولتاژ را تا 32 ولت اندازه گیری می کند و سیم سوم (اندازه گیری) ندارد. به طور مستقیم به منبع تغذیه، در مورد ما به دیود زنر، به منظور اندازه گیری ولتاژ تثبیت دومی متصل می شود.

باید به خاطر داشت که ولت متر مقداری جریان مصرف می کند ، بنابراین برای اینکه دیود زنر بیش از حد بارگیری نشود ، توصیه می شود از یک ولت متر با سه سیم - دو سیم برق و یکی برای متر استفاده کنید.
این ولت متر من است که به راحتی می توان آن را به سه سیم تبدیل کرد؛ چینی ها به سادگی منبع تغذیه پلاس را با سیم اندازه گیری وصل کردند.

به هر حال، برای کار با چنین ولت مترهایی به ولتاژ حداقل 4 ولت نیاز دارید؛ برای اینکه خوانش ها درست باشد، حداقل ولتاژ تغذیه باید حدود 4.5-5 ولت باشد، حداکثر - 32 ولت، بنابراین ولت متر تغذیه می شود. به طور مستقیم از خروجی مبدل تقویت کننده، ولتاژ باتری ناکافی است.

در این راستا، دستگاه ما می تواند دیودهای زنر را که ولتاژ تثبیت آنها بیش از 30 ولت نباشد، آزمایش کند.

یک سوئیچ یا دکمه بدون قفل، برای هر جریانی، به یک دکمه برای روشن کردن دستگاه نیاز دارید، آزمایش چند ثانیه طول می کشد.

یک خازن الکترولیتی 50 ولت با ظرفیت 10 تا 47 میکروفارن، به خروجی مبدل متصل می شود و برای صاف کردن امواج طراحی شده است، این برای عملکرد صحیح ولت متر ضروری است.

یک مقاومت 2 کیلو اهم برای محدود کردن جریان از طریق دیود زنر مورد نیاز است، در غیر این صورت دومی می سوزد. محاسبه این مقاومت بر اساس چندین مقدار انجام می شود؛ برای مورد ما، ما به یک مقاومت از 2 تا 2.2 کیلو اهم، توان 0.25 وات نیاز داریم.

پانل نصب بدون لحیم برای ریز مدارها در محفظه DIP8، DIP14 یا DIP16، تفاوت زیادی ندارد.

دیود زنر مورد آزمایش در این سوکت قرار می گیرد.

بنابراین، ماژول مبدل تقویت کننده روی تراشه MT3608، همانطور که قبلاً گفته شد، می تواند حداکثر ولتاژ خروجی 28-30 ولت را ارائه دهد که به راحتی می توان آن را تا 40 ولت افزایش داد.

بیایید به نمودار ماژول های این روسری نگاه کنیم. ما یک مقاومت ثابت را می بینیم که به صورت سری به صاف کننده متصل است.

حالا آن را از لحیم خارج می کنیم و یک جامپر سر جایش می گذاریم.

مرحله بعدی اعمال ولتاژ حدود 4 ولت به ورودی برد، شبیه سازی باتری لیتیومی متصل، اتصال مولتی متر به خروجی برد و سپس چرخاندن مقاومت پیرایش 10 مرحله در خلاف جهت عقربه های ساعت.
باید توجه داشته باشم که تنها پس از 10 مرحله، ماژول شروع به افزایش ولتاژ می کند (بله، عجیب است، اما من به آن نرسیدم). سپس با جسارت تریمر را تا ولتاژ 35 ولت می چرخانیم، بعد از 35 آن را با دقت و به آرامی می چرخانیم تا زمانی که مولتی متر ولتاژ 40 ولت را نشان دهد، اگر آن را بیشتر افزایش دهیم، مصرف جریان فوراً افزایش می یابد و ریز مدار می سوزد ( این در ولتاژ 45-50 ولت اتفاق می افتد).
بنابراین، برد 30 ولتی ما شروع به تولید 40 ولت کرد، اما من به شدت توصیه می کنم این کار را نکنید؛ بهتر است همه چیز را همانطور که هست رها کنید.

این فقط یک چیز کوچک است، ما همه چیز را با توجه به نمودار کنار هم می گذاریم.

سوئیچ در کنار نصب شده بود، سوکت و ولت متر روی قاب پشتی قرار داشت که اکنون به پانل جلویی تبدیل شده است.

مطمئناً بسیاری از رادیوهای به هم ریخته دارای انبوهی از اجزای رادیویی هستند که گرد و غبار را در کمد خود جمع می کنند، مشخص نیست چه زمانی یا کجا لحیم شده اند، اما شبیه دیود هستند (حداقل این مورد برای من است). و احتمالاً بسیاری از سؤالات عذاب می کشند: چگونه می توان کارایی آنها را بررسی کرد ، آیا دیودهای زنر در بین آنها وجود دارد یا خیر و در صورت وجود ، چگونه می توان ولتاژ تثبیت این دیودهای زنر را فهمید. سوالات مشابهی در مورد LED های لحیم شده مطرح می شود: چگونه می توان متوجه شد که آیا آنها زنده هستند یا نه، چگونه می توان فهمید که کاتد آنها کجاست و آند کجاست (پایه های چراغ های لحیم کاری یکسان هستند).

دیودهای معمولی به راحتی توسط اکثر مولتی مترها آزمایش می شوند، اما در مورد دیودهای زنر و LED ها، مولتی مترها مناسب نیستند - جریان تست بسیار کمی دارند و ولتاژ تغذیه پایینی دارند.

دستگاه کوچکی که در زیر در دستگاه بسیار رایج TL431 توضیح داده شده است می تواند در این مورد کمک کند. در اصل، این یک منبع جریان کوچک است که قادر به ارائه 2-4 میلی آمپر است که برای آزمایش LED های کم مصرف یا دیودهای زنر کاملاً کافی است.

بنابراین، طرح:

1. R 1 = 3.6 کیلو اهم، R 2 = 510 اهم، R 3 = 500 اهم
2. T 1 - هر ترانزیستور npn کم مصرف که بتواند ولتاژ Uke = 30-35 ولت را تحمل کند.
3. ولتاژ منبع تغذیه مدار = 9-28 ولت

مدار بسیار ساده کار می کند - TL ترانزیستور را به گونه ای کنترل می کند که ولتاژ پایه اول آن ثابت و برابر با 2.495 ولت باشد. معلوم می شود که با باز کردن ترانزیستور به مقدار زیاد یا کمتر، TL در واقع تثبیت می کند. افت ولتاژ در مقاومت های R 2 R 3 و در نتیجه جریان عبوری از آنها. این جریان مجموع جریان کلکتور و جریان پایه ترانزیستور است، اما با توجه به اینکه جریان پایه به طور قابل توجهی کمتر از جریان کلکتور است، می توان فرض کرد که جریان کلکتور نیز پایدار است. و جریان کلکتور جریان تست ما است که از آن برای بررسی چراغ ها و دیودهای زنر استفاده می کنیم.

افت ولتاژ در بخش آزمایشی، در یک جریان آزمایشی معین، باید بین نقاط تست + و تست - اندازه‌گیری شود. برای دیودهای زنر، این ولتاژ تثبیت مورد نظر خواهد بود (این در صورتی است که به درستی روشن شود، در غیر این صورت کارتون در محل اتصال pn در جهت جلو افت می کند).

مقاومت پیرایش به شما امکان می دهد جریان آزمایش را در محدوده های خاصی تغییر دهید. با درجه بندی های نشان داده شده، می توانیم آن را از 2.495/(510+500)=2.47 میلی آمپر به 2.495/510=4.9 میلی آمپر تغییر دهیم.

مقاومت R 1 بر اساس این واقعیت محاسبه می شود که ولتاژ در پایه سوم TL در هر ولتاژ تغذیه باید تقریباً 0.5 ولت بیشتر از ولتاژ پایه اول باشد (با مقدار Ube ترانزیستور بیشتر است) و در همان زمان. زمانی که جریان عبوری از TL -ku باید در محدوده عملیاتی باشد (مطابق با دیتاشیت 1-100 میلی آمپر). و البته مطلوب است که این مقاومت کمتر گرم شود.

با مقادیر مشخص شده R 1 و ولتاژ تغذیه، جریان عبوری از TL از (9-0.5-2.495) / 3.6 = 1.67 میلی آمپر تا (28-0.5-2.495) / 3.6 = 6.95 میلی آمپر تغییر می کند که در آن قرار می گیرد. محدوده جریان عملیاتی TL علاوه بر این، نزدیک‌تر به حداقل حد می‌شود که حداقل گرمایش را تضمین می‌کند.

لازم به ذکر است که ولتاژ تغذیه مدار حداکثر ولتاژ تثبیت کننده ای را که می توانیم بررسی کنیم تعیین می کند (تقریباً 3-3.5 ولت کمتر از ولتاژ تغذیه است). به عنوان مثال، با یک منبع تغذیه 9 ولتی به مدار، ما فقط می توانیم دیودهای زنر را با ولتاژ تثبیت کننده تا 5.5-6 ولت (مثلا 4.7 ولت یا 5.1 ولت) و با 28- آزمایش کنیم. منبع تغذیه ولتی می توانیم دیودهای زنر را با ولتاژ تثبیت کننده تا 24.5-25 ولت بررسی کنیم.

عکس دستگاه تمام شده:

برد را دانلود کنید (DipTrace، سیم کشی SMD)

به عنوان پایانه های تست +، تست، از یک نگهدارنده برای فیوزهای گرد مینیاتوری و به عنوان منبع تغذیه از یک شارژر لپ تاپ 19.5 ولتی استفاده کردم (برای کسانی که موضوع را در مورد، بله، بله، همان شارژر لپ تاپ می خوانند.)

اگر چنین شارژر فوق العاده ای ندارید، می توانید یک مبدل تقویت کننده خانگی بسازید (). ما به یک مبدل کم مصرف نیاز داریم؛ جریان در مدار ما تنها میلی آمپر است.

همین، موفق باشید.