Každý radioamatér ví, jak je někdy důležité vědět, zda ta či ona rádiová součástka funguje nebo ne. V neposlední řadě se to týká zenerových diod. Multimetr slouží jako tester pro kontrolu elektrických součástek na přítomnost stabilizačního napětí.

Zenerova dioda a její vlastnosti

Pro práci elektronické obvody výstup potřebuje stabilizované indikátory napětí. Získávají se zařazením polovodičových zenerových diod do obvodu, které dávají totéž výstupní napětí, který nezávisí na velikosti přenášeného elektrického proudu. Bez těchto prvků mnoho slaboproudých systémů nefunguje. Tak například téměř každý radioamatér alespoň jednou v životě připájel regulátor napětí l7805cv nebo jeho analogy.

Zenerovy diody mají nelineární charakteristiku proudového napětí, a to jak z hlediska vlastností, tak i z hlediska vzhled(ve skle nebo kovu) připomínají obyčejnou diodu, nicméně jejich úkoly jsou poněkud odlišné. Zenerovy diody jsou zapojeny do obvodu paralelně se spotřebičem, a pokud napětí prudce stoupne, proud protéká zenerovou diodou a napětí v síti se vyrovná. Pokud je silný proud aplikován po dlouhou dobu, dojde k tepelnému průrazu.

Postup kontroly

Aby bylo možné zjistit, zda je daná zenerova dioda dobrá nebo nefunkční, je nutné multimetr přepnout do režimu kontroly diod (nebo do režimu ohmmetru), - kontrola zenerových diod zvoněním se provádí obdobným způsobem .

Sondy multimetru jsou připojeny ke svorkám zenerovy diody a jsou sledovány hodnoty indikátoru. Kontrola by měla být provedena ve dvou směrech:

• kladná sonda zařízení se dotýká katody součásti - indikátor ukazuje nekonečný odpor;
• multimetr je připojen k anodě zenerovy diody - na obrazovce se bude zobrazovat odpor v jednotkách nebo desítkách ohmů (úbytek napětí).

Takové indikátory se objevují, protože pracovní zenerova dioda (jako konvenční dioda) je schopna vést pouze jednosměrně elektřina a kontrola by neměla způsobit zkrat v síti.

Pokud při zvonění v obou směrech multimetr ukazuje nekonečný odpor, je zenerova dioda vadná, protože je přerušený přechod elektron-díra a proud neprochází elektrickou součástkou.

Poznámka! Někdy se stává, že při měření zenerovy diody multimetrem je dán odpor několika desítek nebo stovek ohmů v obou směrech. U běžných diod tato poloha znamená, že součástka je zlomená. To však neplatí pro zenerovu diodu, protože ta má průrazné napětí: když se multimetrová sonda dotkne konců zenerovy diody, vnitřní napětí napájecího zdroje ovlivní měřící zařízení. Pokud je jeho napětí více napětí poruchy, pak se na indikátoru objeví indikátory víceohmového odporu.

Takže s napětím baterie multimetru 9 voltů bude indikována porucha u zenerových diod s napětím pod touto hodnotou. Odborníci proto nedoporučují kontrolovat zenerovy diody s nízkým stabilizačním napětím pomocí digitálních multimetrů. Pro tyto účely je lepší starý dobrý tester - analog.

Jak zkontrolovat zenerovu diodu na desce

Pokud je zenerova dioda připájena k desce, pak se postup její kontroly neliší od toho, který se používá zdarma elektronické zařízení tohoto typu.

Důležité! Při měření a opravách desky dodržujte bezpečnostní opatření na ochranu před úrazem elektrickým proudem. Při zvonění pájené zenerovy diody mohou všechny ostatní prvky, kromě kontrolovaného, ​​produkovat značně změněné indikátory, to je také třeba vzít v úvahu.

Pokud byly při kontrole na desce získány pochybné výsledky vhodnosti zenerovy diody, pak stojí za to ji odpájet a zkontrolovat pouze tento prvek pomocí multimetru a izolovat jej od vlivu ostatních částí obvodu. Někdy můžete také použít nástavec na multimetr, který můžete pájet vlastními rukama z dostupných dílů.

Je žádoucí, aby každý radioamatér věděl, jak zkontrolovat zenerovu diodu pomocí multimetru - pomůže to sestavit pracovní obvody a ušetřit rádiové komponenty identifikací nefunkčních. S takovou kontrolou však není možné získat 100% spolehlivý výsledek. Zárukou vhodnosti zenerovy diody může být pouze její zařazení do elektrického obvodu: pokud zařízení funguje, pak funguje stabilizační prvek.

Video

Pro mnoho domácí amatérské rádio jsou vyžadovány stabilizované napájecí zdroje. Jejich hlavním prvkem je zenerova dioda, která je schopna zajistit konstantní výstupní napětí. Existuje několik způsobů, jak zkontrolovat výkon a funkci tohoto rádiového prvku.

Nelze zcela a se 100% jistotou ověřit, že tato zenerova dioda je provozuschopná digitálním multimetrem. Dá se to samozřejmě zkontrolovat, ale mylně můžete považovat pracovní zenerovu diodu za poškozenou. Je to možné?

Udělejme malý praktický experiment, vezměme libovolnou zenerovu diodu s malým stabilizačním napětím, například 2,4 voltu. A připojte se k digitálnímu multimetru a ten zvoní v obou směrech. A celý trik je v tom, že na sondách digitálního multimetru je asi 5 voltů, a proto to prostě prorazí v opačném směru. Proto byste neměli kontrolovat zenerovy diody s nízkým stabilizačním napětím pomocí digitálních multimetrů, je lepší použít starý analogový tester, a pokud tam není, můžete sestavit malý obvod níže.

Hlavním uzlem obvodu je převodník, který převádí 9 voltů na 45, vyrobený na čipu MC34063. Tento čip je speciálně aplikován ve step-up, step-down a invertujících měničích s minimem prvků. Výstupní napětí MC34063, získané zesilovacím převodníkem, je nastaveno odpory R2 a R4. Rezistor R5 omezuje výstupní proud na tři miliampéry, aby nedošlo k poškození testované zenerovy diody. Voltmetr je určen k měření stabilizačního napětí.

Celý obvod je osazen na desce plošných spojů. Pro připojení k multimetru jsem upravil zástrčku ze starého nabíječka. Obvod jsem napájel z baterie typu „Krona“, kterou jsem umístil do krabičky a upevnil na desku. Indukčnost jsem navinul na plastovou cívku o rozměrech: vnější průměr - 15mm, vnitřní - 5mm, vzdálenost mezi lícnicemi - 15mm. Použitý drát PEL, PEV o průměru 0,2 mm, navíjíme na vyplnění.

Navrhovaná předpona multimetru vám umožní zkontrolovat hlavní parametr jakékoli zenerovy diody - stabilizační napětí. Základem obvodu je blok měniče napětí z kalkulačky Electronics MK-24, který pravděpodobně nebudete chtít používat pro zamýšlený účel. Blok má tři závěry: "+", "-" a "VBbo", na těle je nápis KF-29. Pokud je na jeho vstup přivedeno 1,5 V, bude mít výstup napětí asi 15 V. Rezistor R1 spolu s testovanou zenerovou diodou tvoří parametrický regulátor napětí.

Ke konektorům XS1 a XS2 připojte digitální multimetr jako M-830 v režimu měření napětí. Zatímco zenerova dioda není připojena, multimetr ukazuje výstupní napětí převodníku. Jakmile připojíme testovanou zenerovu diodu, multimetr ukáže stabilizační napětí. Pokud to zapojíte jako diodu, tak na displeji uvidíte 0,7 V. Pokud u obou zapojení ukazuje téměř nulu, tak je zenerova dioda rozbitá. Upozorňujeme, že zenerovy diody se stabilizačním napětím nad 15 voltů nelze zkontrolovat.

Pokud nemůžete najít převodník bloků z kalkulačky, můžete použít toto schéma:

Základem obvodu je tranzistor VT1 a transformátor T1, na kterém je namontován blokovací generátor. Impulzy z výstupu tranzistoru VT1 jsou usměrněny diodou VD1, přes rezistor R1 jsou přivedeny na konektory XS1 a XS2. .

Namontovaný transformátor T1 feritový kroužekК10*6хЗ mm s magnetickou permeabilitou 1000-2000. Primární vinutí sestává z 20 závitů a sekundární - 10 závitů drátu PEV-2 0,31

Diodu 1N5817 lze nahradit 1N5818, 1N5819.

Schéma zařízení je poměrně jednoduché. Napětí přicházející ze sekundárních vinutí 24V transformátoru je usměrněno a na výstupu filtru je získáno konstantní napětí 80 V, které je přiváděno do regulátoru napětí sestaveného na prvcích (R1, R2, D1, D2 a Q1) , je z jeho výstupu získáno konstantní napětí 52 Voltů, aby nebylo překročeno maximální prahové napětí na čipu LM317AHV.

Na čipu LM317AHV je postaven generátor stejnosměrný proud, kde je zaveden spínač S2 s rezistorem R4 pro generování dvou testovacích režimů (5 mA a 15 mA) jako zdroje proudu pro testovanou zenerovu diodu.

Obvod tohoto zařízení pro kontrolu zenerovy diody lze snadno opakovat pomocí standardních a levných rádiových prvků. Připraveno impulsní blok napájení si lze vypůjčit z nepotřebného DVD a jako voltmetr lze použít některý z levných čínských multimetrů, např. D-830.

Navržený obvod slouží k jednoduchému určení jmenovitého napětí stabilizace zenerovy diody pomocí voltmetru a také k určení její provozuschopnosti.

Nyní průmysl produkuje neuvěřitelné množství různých elektronické komponenty a často při montáži radioelektronického výrobku existuje mnoho potíží při určování hodnoty součásti. Zejména v tomto ohledu se domácí průmysl „rozlišoval“ - zejména zenerovy diody ve skleněné vitríně mají občas velmi podobná označení, která není možné rozlišit. Dobrý příklad jedná se o zenerovy diody KS211 a KS175 - někdy existují možnosti značení, ve kterých obě vypadají jako malá výstupní skleněná dioda s černý pruh. Lze je také splést např. se zenerovou diodou D814. Každopádně pamatuj barevné kódování zenerovy diody nejsou nejlepší nápad vzhledem k tomu, jak snadno se testují.

K určení stabilizačního napětí potřebujete jednoduchý obvod:

Typicky je rozsah provozního proudu nízkoenergetických zenerových diod v rozsahu 1-10 mA, takže hodnota odporu je 2,2 kOhm. To je optimální pro testování nízkovýkonových zenerových diod. Pro kontrolu výkonných zenerových diod může být nutné snížit odpor - k tomu je v obvodu k dispozici propojka. Pro testování nízkopříkonových zenerových diod musí být propojka umístěna v horní poloze, pro testování výkonných ve spodní poloze.

Optimální napájecí napětí je 25V.

Pokud je zenerova dioda připojena správně - anoda na X1, katoda na X2, pak voltmetr ukáže své stabilizační napětí, a pokud je špatně - nějaké velmi malé napětí blízko nuly. Pokud při jednom připojení multimetr ukazuje minimální napětí a při jiném - maximální, rovné napětí zdroje energie, pak je testovaným rádiovým prvkem buď jednoduchá dioda, nebo zenerova dioda se stabilizačním napětím vyšším než napětí napájecího zdroje. Pokud jste si jisti, že se jedná o zenerovu diodu, je třeba zvýšit napětí zdroje na očekávanou hodnotu a znovu zkontrolovat.

Pokud voltmetr ukazuje minimální napětí nebo napájecí napětí pro jakékoli zapojení, pak je tato zenerova dioda nebo dioda vadná.

Pokud je stabilizační napětí zobrazeno u jakéhokoli zapojení, pak se jedná o dvoucestnou zenerovu diodu.

Podobným způsobem můžete zkontrolovat stav diod a LED, pouze polarita bude opačná. Metoda je dobrá, protože umožňuje zjistit pokles napětí, což je velmi důležité. Při kontrole LED je třeba pamatovat na to, že některé LED jsou velmi citlivé na nadhodnocené zpětné napětí, proto je vhodné nastavit napětí zdroje při jejich kontrole ne vyšší než 9V.

Moderní digitální multimetry umožňují radioamatérovi měřit odpor rezistoru, kapacitu kondenzátoru, hodnotu indukčnosti, frekvenci signálu, teplotu objektu a tak, aby stabilizační napětí zenerovy diody - takové jsem ještě neviděl. A k dispozici radioamatérům z nich, zenerových diod, existuje mnoho různých. V kovových, skleněných, plastových pouzdrech, někdy s nečitelnými nápisy. Jak rozeznat zenerovu diodu od diody, zvláště ve skleněném pouzdře? (Foto1).

Zvláště důležité je znát stabilizační napětí zenerovy diody Ust. V mnoha případech lze průrazné napětí křemíkové zenerovy diody nalézt v technické dokumentaci nebo jednoduše určit z jejího názvu. Pokud má například tělo zenerovy diody nápis BZX79 5V6, pak to znamená, že má stabilizační napětí 5,6 V a patří do rodiny BZX. Ale na druhou stranu, když je název zenerovy diody neznámý (nápisy byly vymazány) nebo je nutné zkontrolovat její výkon - co dělat? V tomto případě je nutné mít po ruce nástavec k multimetru, který pomůže určit stabilizační napětí a odlišit diodu od zenerovy diody.
Jak funguje zenerova dioda? Zenerova dioda je taková dioda, která na rozdíl od klasické usměrňovací diody při dosažení určité hodnoty obráceně aplikovaného napětí (stabilizačního napětí) propouští proud v opačném směru a při jeho dalším zvyšování, zmenšování vnitřního odporu, protéká proud v opačném směru. má tendenci udržovat toto napětí na určité úrovni. Podívejme se na jeho proudově-napěťovou charakteristiku (obr. 1b).

Obr.1a               Obr.1b

Na proudově napěťové charakteristice (CVC) zenerovy diody je režim stabilizace napětí zobrazen v záporné oblasti aplikovaného napětí a proudu. Při zvýšení zpětného napětí zenerova dioda nejprve "odolá" a protékající proud je minimální. Při určitém napětí se proud zenerovy diody začne zvyšovat. Dosáhne se takového bodu (bod 1 na I–V charakteristice), po kterém další zvýšení napětí na dělič odpor-zenerova dioda nezpůsobí zvýšení napětí na p-n křižovatka Zenerova dioda. V tomto úseku I–V charakteristiky se napětí zvyšuje pouze na rezistoru (obr. 1a). Proud procházející rezistorem a zenerovou diodou stále roste. Od bodu 1, odpovídajícího minimálnímu stabilizačnímu proudu, do určitého bodu 2 proudově-napěťové charakteristiky, odpovídajícího maximálnímu stabilizačnímu proudu, pracuje zenerova dioda v požadovaném stabilizačním režimu (zelená sekce CVC). Po bodu 2 se zenerova dioda začne zahřívat a může selhat. Úsek mezi body 1 a 2 je pracovní úsek stabilizace, na kterém jako regulátor působí zenerova dioda. Výrobci zenerových diod vždy indikují stabilizační napětí při určitém proudu (5 ... 15 mA). Navržený nástavec používá stejnou hodnotu proudu při měření stabilizačního napětí.
Radioamatér s nastavitelným zdrojem může pomocí jednoduché sondy určit stabilizační napětí. Schéma je na obr.2. Na stabilizátoru mikroobvodu LM317 je vyroben proudový stabilizátor. Proud lze nastavit na 5 nebo 15 mA. Pokud používáte LM317AHV (vstupní napětí maximálně 52V), pak můžete měřit stabilizační napětí až do 48V a s LM317 - až 35V.

Schéma mobilního set-top boxu pro měření stabilizačního napětí je na obr. 3. Obr.

Základem obvodu je specializovaný mikroobvod MC34063, což je řídicí obvod DC / DC měniče. Tento čip je speciálně navržen pro použití v boost, buck a invertních měničích s minimálním počtem prvků. Výstupní napětí přijímané zesilovacím měničem je určeno dvěma odpory R2 a R4. Výpočet hodnot rezistorů lze provést pomocí online kalkulačky zveřejněné na webu Radioactive.

K sestavení obvodu potřebujeme:
Rezistory: R1 - 180 Ohm; R2 - 56k; R3 - 9,1 Ohm; R4 - 1k6; R5 - 22 Ohm.
Kondenzátory: C1 - 330p; C2 - 470mk*16V; C3 - 10mk*100V.
Indukčnost - 1900 μH. Schottkyho diody - 1N5819, 2 ks.
Mikroobvod je MC34063 v pouzdře DIL 8. Instaluje se na patici.
Čip - LM334Z v pouzdře TO-92 (stabilizátor proudu).

PCB, obr.4

Vzhled sestaveného zařízení je vidět na fotografiích 2, 3.

Vše je osazeno na desce plošných spojů. Pro připojení k multimetru byla použita zástrčka z nabíječky, pro tento účel vhodně upravená. Napájení - 3 AAA prvky zapojené do série, celkem 4,5V. Baterie jsou umístěny v krabici upevněné na desce. Napájení se zapíná pomocí malého tlačítka. Indukčnost je navinutá na plastové cívce o rozměrech: vnější průměr - 15mm, vnitřní - 5mm, vzdálenost mezi lícnicemi - 15mm. Drát PEL, PEV o průměru 0,2 mm, navinout do naplnění. Měřil jsem hodnotu indukčnosti, která vyšla na 2000 μG. Pokud není čip LM334Z, můžete jej vyloučit a místo toho vložit 15k rezistor mezi katodu VD2 a kolík VDC, pak odpor 22 Ohm také není potřeba.
Když bylo vše nainstalováno na desce, instalace byla zkontrolována, můžete začít kontrolovat výkon set-top boxu. Hned musím říct, že se mi schéma osvědčilo hned napoprvé. Ale nejdřív. Bez vkládání mikroobvodu do zásuvky zkontrolujeme napětí v zásuvkách zásuvky, samozřejmě připojením zdroje. Na pinu 6 by mělo být napájecí napětí, na pinech 7,8,1 - o něco méně. Vypněte napájení a pokud je vše v pořádku, nainstalujte čip na místo. Zapneme proud a změříme odběr proudu bez zátěže. Při napětí 9,4 V byl proud 10,6 mA a při 4,9 V - 26,5 mA. Nyní můžete zkontrolovat napětí na výstupu konzole. Chcete-li to provést, zasuňte zástrčku s deskou do zásuvek multimetru, jako na fotografii 4.

Na multimetru nastavte limit na 200V DC napětí, stiskněte tlačítko S1 a odečtěte hodnoty voltmetru. Při napájecím napětí 4,5V bylo výstupní stejnosměrné napětí 33,8 V. Proud v měřicím obvodu byl 10mA. Při 9V se výstupní napětí snížilo na 21,8V, tzn. je nutné přepočítat hodnoty rezistorů R2 a R4, aby se zvýšilo výstupní napětí. Za účelem zvýšení výstupního napětí byl rezistor R2 nahrazen proměnným, aby bylo vidět, jak se změní napětí při jeho úpravě. Při odporu 120k se napětí zvýšilo na 44V (Upit.-4,5V), a až na 34V při 9V Upit. Při úpravě rezistorem R4 byla pozorována pouze změna napětí ze 40 na 44V. Díky tomu můžeme pomocí tohoto nástavce měřit stabilizační napětí zenerových diod až do 40V.
Pojďme k měřením:
- připojte předvolbu k multimetru, vyberte limit měření 200V (konstanta);
- zkontrolujte přítomnost napětí na výstupu set-top boxu krátkým stisknutím tlačítka S1;
- připojte zenerovu diodu ke svorkám, jako na fotografii 5, stiskněte S1 a odečtěte hodnoty;

Když je nesymetrická zenerova dioda připojena k anodě k „+“ a katodě „-“, multimetr ukáže minimální napětí (0,3 ... 0,6 V). Když změníte polaritu zapojení - katodu na "+" a anodu na "-", multimetr ukáže stabilizační napětí, pokud je pod 44V. V našem případě 0,7V a 14,6V. Stabilizační napětí testované zenerovy diody je 14,6V (foto 6);

Přirozeně jsem se chtěl ujistit, že předpona přesně měří. Stejná zenerova dioda byla testována v rádiové dílně na průmyslovém testeru L2-54. Ukázalo se, že hodnoty zařízení a nástavce jsou téměř stejné (0,5 V a 14,7 V na zařízení). Na domácí zařízení celkem uspokojivé.
- při připojení symetrické zenerovy diody (KS162A) bylo stabilizační napětí 6,2V s libovolnou polaritou;
- zapojení dinistoru DB3 s libovolnou polaritou vykazovalo průrazné napětí 29,5V;
- dioda s jednou polaritou ukazovala minimální napětí, naopak - výstupní napětí set-top boxu - 44V;
- tranzistor v roli zenerovy diody dal tyto výsledky: KT315B, E - 7,3V; S9014 - 9V.
Před instalací rádiového prvku do nástavce pro měření zkontrolujte, zda nedošlo k přerušení nebo zkratu uvnitř pouzdra, abyste se vyhnuli zbytečným otázkám.
Vysokonapěťové zenerovy diody nelze tímto zařízením kontrolovat; více vysokého napětí. Postupem času budeme o takovém zařízení uvažovat.
Pokud je set-top box umístěn ve vhodném pouzdře, můžete jej vzít s sebou na trh s rádiem, abyste se ochránili před nepoctiví prodejci nákupem zenerových diod.

Stáhnout schéma: (Staženo: 966)
Stažení tištěný spoj: (Staženo: 933)

Informace pro začínající radioamatéry:
v multimetrech není funkce pro kontrolu zenerových diod.

A nehledejte multimetr se zenerovým metrem. Je ale jasné, že je potřeba kontrolovat. Navíc je nutné otestovat i provozuschopnou součástku na parametr skutečného stabilizačního napětí. Pravda je psána. Zde jen jak na to, abychom nesestavili samostatné zařízení a nepoužili některou ze stávajících metod, které zaberou, byť nepříliš, ale poměrně dlouho, nejen z hlediska doby zkoušky, ale i přípravy na to. Ukázalo se však, že pravdu měl jeden známý humorista, který tvrdil, že v celém postsovětském prostoru nemají lidé problémy s „rozumem“.

Rozhodl jsem se sestavit zařízení jako příslušenství k multimetru a kompaktní. Kryt z balení bezpečnostních čepelí Schick". Koncová zásuvka telefonní kabel Přišel ve velikosti a barvě a bylo možné k němu připojit tlačítko napájení. Vzhledem k určité originalitě pouzdra bylo nutné montáž provést takříkajíc „krok za krokem“.

Krok první

krok dva- vyčištění všeho výše uvedeného do výklenku pouzdra a instalace kolíků na místo (vytvoření improvizované zástrčky pro připojení sondy k multimetru) pomocí závitového připojení a dvou matic M4 pro každý z nich. Vzdálenost mezi středy čepů je 18,5 mm.

Krok tři- instalace LED a omezovacích odporů.

Obsah jsem schoval „z dohledu“ a navrch našrouboval vhodné kontakty pro připojení testovaných zenerových diod. Kontakty lze otáčet kolem své osy a měnit tak vzdálenost mezi nimi v závislosti na délce testované součásti. Zkouším to:

importovaná zenerova dioda BZX85C18- bit nedosáhl deklarovaného parametru.

Ale domácí KS515A nás nezklamal, jak se říká "na oko." A teď mám ve svém arzenálu Schick obloukový tester zenerových diod.))

Video

Samotný multimetr lze samozřejmě nahradit jakýmkoli, dokonce i ukazatelem, voltmetrem - to bude užitečné, pokud musíte takové detaily často kontrolovat v průběhu práce v dílně. Přeji ti úspěch, babe. Rusko, Barnaul.