Как проверить стабилитрон: Как проверить стабилитрон (диод Зенера) на напряжение стабилизации и работоспособность.

Содержание

Как проверить стабилитрон (диод Зенера) на напряжение стабилизации и работоспособность.

В этой статье предлагаю Вам разобраться с вопросом – как можно достаточно простым методом проверять стабилитроны (которые также называются диодами Зенера) на их напряжение стабилизации, а также на пригодность вообще. Напомню, что стабилитрон представляет собой обычный полупроводник, у которого есть некоторое свое стабильное напряжение, что присутствует между катодом и анодом, при обратном включении к источнику постоянного напряжения, при электрическом пробое этого полупроводника.

Если взять самый обычный диод, то при обратном включении между анодом и катодом будет величина постоянного напряжения равная напряжению источника этого питания. При таком подключении диод подобен обычному диэлектрику, который через себя не пропускает ток (точнее ток есть, называемый током утечки, но он очень мал).

И это при условии, что данный диод рассчитан на обратное напряжение больше, чем на него подается. В противном случае (если подаваемое напряжение будет больше того, на какое рассчитан диод) этот диод просто пробьется, выйдя из строя. При этом скорее всего он либо начнет электрический ток проводить в обе стороны, как обычный проводник, либо станет диэлектриком, ток проводить уже вовсе не будет.

У стабилитрона же, в отличие от обычного диода, имеется более низкое обратное напряжение, при котором этот стабилитрон пробивается. И этот пробой не выводит стабилитрон из строя, а напряжение на нем стабилизируется на определенном уровне. У разных стабилитронов это напряжение стабилизации может отличаться, и оно соответствует конкретной маркировке этих стабилитронов. Естественно, когда у стабилитрона возникает пробой, то через него начинает течь ток. И чем больше мы будем подавать напряжение на этот стабилитрон, тем больше будет сила тока, протекающая через него. Напряжение же будет меняться очень незначительно.

При прямом же включении, что у обычного диода, что у стабилитрона, будет происходить практически одно и тоже. А именно, до напряжения где-то 0,6 вольт полупроводник будет закрыт. Но, как только подаваемое напряжение превысит это значение, то через полупроводник начнет течь электрический ток. Чем больше ток будет протекать через полупроводник, тем больше будет падение напряжения на нем, в пределах где-то от 0,6, до 1,2 вольта. К примеру, у диодов Шоттки падение напряжения при прямом включении имеет минимальное значение – от 0,2 В. Если при проверке, хоть диода, хоть стабилитрона, при прямом включении мы не увидим этого падения напряжения (0,6 В), то скорей всего диод пробит и уже не пригоден к работе.

Ну и теперь ближе к теме о простом способе проверки стабилитронов на их целостность и напряжение стабилизации. Тут все просто. Нам нужен обычный источник постоянного напряжения, у которого это самое напряжение должно быть больше напряжения стабилизации проверяемого стабилитрона. Иначе при более низком напряжении стабилитрон просто не пробьется и не выйдет на свой рабочий номинальный режим стабилизации. Нужно учесть, что мощность блока питания может быть маленькой, поскольку в режиме стабилизации стабилитрон через себя пропускает незначительные токи (до 100 мА).

Если Вы планируете таким способом проверять стабилитроны с достаточно большим напряжением стабилизации, то и блок питания нужен с соответствующим постоянным напряжением. Хотя не всегда под рукой можно найти такие БП с относительно большим выходным напряжением. Простым выходом из такой ситуации будет использования обычного дешевого повышающего напряжение DC-DC модуля. На вход этого модуля можно подавать любое стандартное напряжение, ну а на его выходе уже можно получать более высокое напряжение. Причем, как я заметил ранее, сила тока при проверки будет крайне незначительна.

Кроме блока питания нам еще понадобится обычный вольтметр постоянного тока, которым мы и будем оценивать величину напряжения стабилизации диода Зенера (стабилитрона). Подойдет абсолютно любой вольтметр, лишь он мог показывать постоянное напряжение от 0 до 50 и более. Подойдет самый простой мультиметр.

Ну, и еще немаловажная деталь, это обычный постоянный резистор с сопротивлением где-то около 2 килоом, хотя можно от 1 кОм до 10 кОм.  Роль этого сопротивления очень простая. Он ограничивает силу тока, который будет протекать через проверяемый стабилитрон. Что предотвратит полупроводник от случайного выхода из строя в случае, когда подаваемое напряжение будет большое, а напряжение стабилитрона будет мало. Сопротивление же ограничивать силу тока при любых типах стабилитрона, тем самым обезопасит процесс измерения и проверки. По мощности подойдет самый обычный резистор на 0,125 Вт.

Ну, и вот сама схема, которая и позволяет делать проверку стабилитронов:

Тут все просто. Плюс блока питания подключается через резистор к катоду стабилитрона, что соответствует обратному включению, а минус БП подается на анод проверяемого полупроводника. Щупы вольтметра прикладываются параллельно стабилитрону. На экране вольтметра мы увидим то самое напряжение стабилизации, на которое и рассчитан данный стабилитрон. Когда же мы перевернем стабилитрон и подсоединяем его прямым включением, то есть плюс БП к аноду полупроводника, а минус БП к катоду стабилитрона. То на вольтметре мы должны увидеть значение около 0,6 вольт, что свидетельствует о полной работоспособности данного полупроводника. Прямым включением, этим способом, можно проверять и обычные диоды. При обратном подключении диода вольтметр должен показывать напряжение блока питания, поскольку диод будет полностью закрыт.

Видео по этой теме:

P.S. Если у Вас нет под рукой блока питания на нужное напряжение, допустим 50 вольт. А также нет возможности приобрести модуль, повышающий постоянное напряжение. То с этой ситуации легко выйти таким образом. Чтобы получить высокое напряжение даже от одной батарейки на 1,5 вольт, можно воспользоваться обычной катушкой (витков так на 100 и более), намотанной на куске феррита. При кратковременной подаче напряжения от батарейки на эту катушку на ее выводах будет возникать ЭДС самоиндукции, которая в разы может превышать напряжение батарейки. Добавив простой диод и конденсатор вы легко получите самодельный увеличитель постоянного напряжения. Разве что его придется при проверке стабилитронов периодически нажимать переключатель этой схемы.

КАК ПРОВЕРИТЬ СТАБИЛИТРОН — Измерительная техника — Инструменты

 Представленный здесь прибор — это стабилитронометр для тестирования значения напряжения неизвестного стабилитрона. Стабилитрон — это радиоэлектронный компонент, который поддерживает постоянное напряжение на его контактах, причём напряжение источника Vs должно быть больше, чем собственное напряжение стабилитрона Vz, а ток ограничивается с помощью сопротивления Rs, чтоб его текущее значение всегда было меньше, чем его максимальная мощность.  

Схема простейшего метода проверки напряжения стабилитрона

   Радиолюбители и все те, кто хорошо дружит с электроникой знают, что задача нахождения стабилитрона с нужными характеристиками (рабочим напряжением) скучная и кропотливая. Случается, что нужно перебрать очень много разных экземпляров, пока не найдётся нужное значение Vz. Проверка состояния стабилитрона обычно делается с помощью обычной шкалы мультиметра для измерения диодов, этот тест дает нам точное представление о состоянии компонента, но не дает нам определить значение Vz. В общем тестер стабилитронов это действительно удобный прибор, когда мы хотим быстро выяснить значение напряжения Vz.   Параметры прибора Питание 220 В. Цифровая индикация Vz Меряет стабилитроны на напряжения от 1 В до 50 В Два токовых режима — 5 мА и 15 мА

Схема устройства для проверки стабилитронов

   Как видно, схема проста. Напряжение с трансформатора с двумя вторичными обмотками 24V, выпрямляется и фильтруется для получения постоянного напряжения около 80 В, затем поступает на стабилизатор напряжения, образованный элементами (R1, R2, D1, D2 и Q1), который снижает напряжение до 52V, чтобы избежать превышения максимального предела рабочего напряжения микросхемы LM317AHV.

     Обратите внимание на буквенный индекс микросхемы. У LM317AHV входное напряжение, в отличии от LM317T, может достигнуть максимума 57V.

     На LM317AHV собран генератор постоянного тока, куда добавлен выключатель (S2) совместно с резистором (R4), чтобы выбрать два тестовых режима (5 мА и 15 мА) в качестве источника тока для испытуемого стабилитрона.

     Этот тестер легко собрать из стандартных компонентов. Готовый импульсный блок питания от какого-нибудь DVD или тюнера спутниковой системы, а вольтметр либо в виде промышленного модуля на микроконтроллере, либо взять мультиметр D-830.

 

Как отличить стабилитрон от диода и узнать его Uстаб | А.Барышев. Страна разных советов

Статья рассчитана на тех, кто прекрасно знает, что стабилитро́н, или диод Зенера это полупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режиме пробоя. То есть он предназначен для стабилизации напряжения на одном, определённом уровне. Стабилитроны различаются значениями напряжения стабилизации и величиной максимально допустимого тока. В зависимости от параметров, стабилитроны могут иметь различные габариты и внешний вид.

Всё бы ничего, но некоторые стабилитроны внешне порой очень похожи на диоды:

То ли диоды, то ли стабилитроны…

То ли диоды, то ли стабилитроны…

Например, современные маломощные импортные в стеклянном корпусе выглядят как диоды типа 1N4148. Отличить их можно по маркировке: на диодах есть надпись «4148», на стабилитронах же обычно указано напряжение стабилизации, например «5,6V», «9,1V» и т. д.

Но размеры диодов и стабилитронов очень малы, как и соответствующие надписи на них. Не всегда и не все могут прочитать маркировку невооружённым глазом. Вооружить же глаз порой бывает нечем. В этом случае отличить одни от других в принципе довольно просто с помощью любого тестера/мультиметра. Прибор следует включить в режим прозвонки/проверки диодов. При подключении диода 1N4148 показания мультиметра будут порядка «700…900»(или меньше для диодов других типов), а при включении стабилитрона показания составят «1100…1200» или больше.

Цифры верны для мультиметра типа М-830. Для других типов мультиметров эти значения могут отличаться, например для DT9205A это будет, соответственно: «600…700»(диод) и «800…900»(стабилитрон). В любом случае сопротивление стабилитрона будет иметь большее значение.

А определить напряжение стабилизации стабилитрона довольно просто также с помощью тестера и любого блока питания, желательно с регулируемым выходным напряжением. Измерения проводятся по следующей простой схеме:

Рисунок автора. Не претендует на оригинальность :-))

Рисунок автора. Не претендует на оригинальность :-))

Выходное напряжение блока питания должно быть заведомо больше предполагаемого напряжения стабилизации стабилитрона. Резистор R1 (100-500 Ом) ограничивает максимальный ток через стабилитрон и защищает его от пробоя при слишком высоком напряжении. При этом тестер покажет значение напряжения стабилизации, которое будет неизменно при изменении выходного напряжения блока питания в разумных пределах.

* Статья писалась в рамках посильной помощи начинающим радиолюбителям, для облегчения их жизни и просто общего развития :-))

Лайки и дизлайки принимаются в любых количествах, кому чего не жалко…

Как проверить стабилизатор напряжения мультиметром? ✮ Newet.ru

Вопрос, как проверить стабилизатор напряжения, является актуальным для многих предприятий, организаций и частных пользователей. Стабилизирующие устройства представляют собой достаточно сложную аппаратуру, от качества работы которой зависит исправность подключенного дорогостоящего оборудования. Поэтому контроль их работоспособности и своевременное выявление неисправностей – необходимое условие для обеспечения бесперебойности технологических процессов и минимизации дополнительных расходов.

Неисправности стабилизаторов

Наиболее важными характеристиками стабилизаторов, которые подлежат контролю, являются номинальное входное и выходное напряжение, ток нагрузки, степень стабилизации, величина пульсации, температура внутренних компонентов.

Для полноценной диагностики этих параметров необходимо специальное оборудование. Особенно сложным считается тестирование устройств на симисторных ключах. Оно требует наличия точной схемы и специализированных измерительных приборов, включая осциллограф.

Рассмотрим некоторые распространенные проблемы стабилизаторов:

  • В релейных устройствах чаще всего выходят из строя реле, которые отвечают за переключение обмоток трансформатора. Также иногда перегорает катушка.
  • Перегревается трансформатор без серьезной нагрузки. Эта проблема возникает из-за межвиткового короткого замыкания или замыкания в переключателях.
  • Перегрев сервоприводного стабилизатора. Он может происходить вследствие замыкания соседних витков из-за загрязнения контактных площадок. Чтобы не допустить этого, устройства необходимо периодически разбирать и чистить.
  • Перегорание одного из электронных компонентов. Оно может происходить из-за замыканий, перегрузок, чрезмерно высокой температуры.

Как проверить электрический стабилизатор?

Для выявления неисправностей устройства нужно выполнить следующие действия:

  1. Предварительная проверка. Ее можно провести без специальных приборов. Для этого понадобятся две настольные лампы одинаковой мощности, электроплитка или другой мощный потребитель, удлинитель питания с несколькими розетками. Подключаем к удлинителю стабилизатор, одну лампочку и электроплитку. Втору лампочку питаем от стабилизатора. Включаем плитку. Если стабилизатор работает правильно, то свет лампы, подключенной к нему не измениться, а свечение лампы, подключенной к удлинителю уменьшится.
  2. Разборка оборудования, тщательное удаление всех загрязнений, очистка контактных площадок до металлического блеска.
  3. Осмотр стабилизатора, выявление электронных компонентов со следами воздействия высокой температуры. Перегретые резисторы выглядят обуглившимися, на транзисторах могут появляться почернения и трещины. Также нужно обратить внимание на вздувшиеся конденсаторы. Еще одним симптомом перегрева является изменение оттенка текстолитовой платы.
  4. Прозвон силовых ключей и других компонентов.

Проверка линейного стабилизатора постоянного напряжения с помощью мультиметра

Одним из основных компонентов линейного стабилизатора постоянного напряжения является стабилитрон или диод Зенера. Выход из строя именно этого элемента является самой распространенной причиной поломки устройств. Прежде чем разобраться, как проверить стабилизатор напряжения мультиметром, нужно разобраться в принципе работы стабилитрона. В рабочем состоянии он пропускает ток строго в одном направлении. При повышении напряжения на входе, величина электротока, проходящего через стабилитрон, резко возрастает. Элемент начинает работать в режиме пробоя, обеспечивая поддержание напряжения на выходе с заданной точностью. Слишком большие токи приводят к перегреву и поломке стабилитрона.

Для проверки компонента подсоединяем плюсовый щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления к катодному выводу, а минусовый – к анодному выводу.

Прибор должен показать определенное значение сопротивления. После этого меняем щупы местами. Сопротивление должно становиться бесконечным. Такие показания мультиметра указывают на исправность стабилитрона. Если же при обоих измерениях прибор показал бесконечное сопротивление – произошел обрыв элемента. В случае, когда сопротивление при разных положениях щупов равно нулю, можно сделать вывод о пробое стабилитрона.

Проверка по схеме стабилизатора

Описанный выше метод не подходит для двусторонних и прецизионных стабилитронов. Как проверить стабилизатор напряжения в этом случае? Нужно включить проверяемые электронные компоненты в схему и приложить напряжение от источника питания. Для этого понадобиться делитель, который состоит из одного или нескольких резисторов. Резистор должен обеспечивать пробой стабилитрона при подаче напряжения от источника питания.

Порядок проверки:

  1. Положительный провод от блока питания подключается к первому выводу делителя.
  2. Катодный вывод стабилитрона подключается ко второму выводу делителя.
  3. Анодный вывод стабилитрона соединяется с отрицательным контактом источника питания.
  4. Мультиметр в режиме вольтметра включает в схему. Плюсовый вывод подсоединяется ко второму выводу резистора, а минусовый – к общей шине питания (минусовый вывод блока питания).
  5. Если на первый вывод делителя подать напряжение равное или превышающее напряжение стабилизации, то на выходе оно не должно превышать это значение. Это говорит об исправном стабилитроне. Если элемент пробит или неправильно подключен, то вольтметр покажет ноль. В случае пробитого стабилитрона показания мультиметра будут превышать величину напряжения стабилизации.

Где выполнить проверку стабилизаторов?

Стабилизаторы представляют собой достаточно сложные устройства. Существует множество разновидностей этих устройств, различающихся принципом действия и конструкцией. Для грамотной диагностики аппаратов чаще всего необходимо специальное оборудование и обширные познания в области электроники.

Если вы не знаете, как проверить стабилизатор напряжения, лучше не пытайтесь проводить диагностику самостоятельно, а доверьте эту работу профессионалам.

Как проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 19-01-2021

Для некоторых жителей Украины стабилизатор напряжения стал неотъемлемым помощником, позволяющим забыть о проблемах, связанных с качеством электроснабжения. Многие игнорируют данную проблему, считая, что и без стабилизатора все прекрасно работает. Только вот значительный процент неисправностей электрооборудования связан именно с перепадами напряжения в питающей сети.

Иногда, установив стабилизатор, пользователи хотят убедиться, что он действительно работает и, соответственно, защищает. Именно поэтому в интернете можно встретить вопросы по типу “как проверить стабилизатор напряжения мультиметром”. Попробуем разобраться, о чем идет речь и как это сделать.

Стабилизатор или стабилитрон?

Сразу стоит разобраться, что Вы имели в виду под стабилизатором, потому что очень часто так ошибочно называют полупроводниковый компонент — стабилитрон. Стабилитрон — это очень интересная разновидность диодов, которая всегда работает в режиме пробоя, поддерживая на выходе стабильное напряжение при достаточно широком диапазоне входных напряжений. Это прекрасно видно на вольт-амперной характеристике.

Стабилитроны используются для стабилизации постоянного тока в электронных схемах (в том числе в автомобилях для коррекции напряжения генератора и других задач) и, соответственно, никакой речи о защите домашней техники быть не может.

Кратко рассмотрим, как проверить стабилитрон мультиметром, если уж о нем пошла речь. Нужно лишь выставить прибор в режим сопротивления и приложить щупы к аноду и катоду стабилитрона. Если все хорошо, то в одном случае (когда плюсовой щуп приставлен к аноду) сопротивление будет близким к нулю, а в другом — к бесконечности, измеряемое мегаомами. Конечно, обычный прозвон не может гарантировать 100% исправность стабилитрона, как и любого другого диода, но в подавляющем большинстве случаев результат корректен.

Можно и нужно ли проверять стабилизатор мультиметром

Со стабилитроном разобрались, а вот как проверить электрический стабилизатор? Тот самый, который устанавливается дома для защиты бытовой техники и электроники.

Стабилизатор напряжения является устройством комплексным, работающим под управлением микроконтроллера. Наличие в схеме “мозгов” позволяет прибору самостоятельно контролировать свое состояние, сообщив об ошибке и обесточив нагрузку в случае неисправности. Сообщения об ошибке могут иметь самый разный формат: красный светодиод, шифр на LED-дисплее, либо полноценное сообщение на графическом или ЖК дисплее. Если со стабилизатором что-то случится, Вы об этом обязательно узнаете и без мультиметра.

Наиболее часто неисправности возникают в релейных и сервоприводных стабилизаторах, так как в первом случае что-то может случиться с реле, а во втором — с токосъемной щеткой или сервомотором. Максимум, что в этой ситуации может сделать рядовой пользователь с мультиметром в руках — это прозвонить контакты и катушки реле, хотя, по-хорошему, следует сразу же обратиться в сервис за помощью специалистов. Неумелыми действиями можно навредить не только стабилизатору, но и себе. О вмешательстве в схему управления и говорить не стоит.

Точно ли стабилизатор работает?

Другой частой причиной запросов о том, как проверить стабилизатор напряжения мультиметром, является желание пользователя разузнать, действительно ли стабилизатор выполняет свою работу, а не просто пропускает электрический сигнал транзитом. Для этого сперва проверяется напряжение в розетке, а затем на выходе стабилизатора и — о чудо! — иногда отклонение от 220В на выходе больше, чем до стабилизации. Человек, незнакомый с принципом работы ступенчатого стабилизатора, может подумать, что его просто обманули, однако это не так. Чтобы в этом разобраться, рассмотрим, как работает ступенчатый стабилизатор.

Ступенчатый — это, если быть точным, не тип стабилизатора, а принцип регулирования напряжения. Ступенчатыми бывают релейные и электронные стабилизаторы. Чаще всего пользователи, судя по отзывам, стараются выбирать стабилизаторы как раз этих двух типов. Ступенчатый принцип регулирования основан на автотрансформаторе, обмотка которого разделена на ступени. Каждая ступень соответствует определенному количеству витков вторичной обмотки относительно первичной, что, как известно из школьного курса физики, соответствующим образом сказывается на выходном напряжении. Таким образом, мы имеем автотрансформатор, у которого при одинаковом напряжении на входе будет сниматься разное напряжение на каждой из ступеней.

Из сказанного выше очевидно, что регулировка напряжения ступенчатой схемы заключается в том, чтобы скоммутировать выход к одному из выводов автотрансформатора. В релейных стабилизаторах за это отвечают реле, а в электронных — симисторы (симметричные тиристоры).

У каждого стабилизатора есть заявленная точность, которая выражается в процентном отклонении от номинального значения. У самых доступных моделей этот показатель составляет 10%, а у премиальных — менее 1%. Точность зависит от размера шага между ступенями. Шаг будет тем меньше, чем больше у стабилизатора ступеней. Если Ваш стабилизатор рассчитан на точность 10%, то отклонения от 220В не будут превышать 22В. Таким образом, вполне нормальной является ситуация, когда на входе мы имеем, скажем, 215В, а на выходе 205В. Зато когда в сети возникнут опасные колебаний, например 260В, стабилизатор удержит выходное напряжение в пределах своей точности, что в худшем случае составляет 10% (198-242В). Это абсолютно безопасный показатель для сертифицированной в Украине бытовой техники и электроники.

Таким образом, единственный случай, когда проверка стабилизатора напряжения мультиметром имеет смысл — это сверка с показаниями средств индикации (каждый стабилизатор имеет как минимум простую аналоговую индикацию выходного напряжения). В иных случаях стабилизатор сам сообщит Вам, если возникнет неисправность.

Учебный курс Фрэнка

Стабилитроны

Стабилитроны проводят не только в прямом направлении, но и в обратном направлении, когда приложенное напряжение больше. затем напряжение стабилитрона.
Этот эффект используется для стабилизации напряжений. Стабилитроны являются частью блока питания.

Стабилитроны разные. Напряжение стабилитрона всегда печатается на корпусе, но часто его трудно прочитать.

Стабилитрон используется в режиме обратного смещения с последовательно включенным резистором.Резистор всегда нужен для ограничения электрический ток. Падение напряжения на стабилитроне стабильно в пределах диода и достигает значения, указанного в спецификации диода. Диоды от 2,4 В до 100 В. Наиболее распространены напряжения от 2,7 В до 15 В. Номинальная мощность стабилитрона диоды от 500 мВт до 2 Вт.

Для стабилитронов существует множество различных символов.
Приложения
Так называемый стабилитрон используется для стабилизации напряжений.Поэтому стабилитрон используется с обратным смещением. и последовательно с резистором. Когда напряжение становится выше напряжения стабилитрона, диод закорачивается и стабилизируется при этом определенном напряжении стабилитрона. Избыточное напряжение падает на резисторе.

Напряжение на стабилитроне стабильное. Обратите внимание, что стабилитроны всегда работают в режиме обратного смещения.
Типы ZD и ZPD
Европейские типы ZD или ZPD легко идентифицировать.ZPD12 означает напряжение стабилитрона 12 В.
1N-типа
Напряжение стабилитрона американских 1N-типов не может быть распознано по типу.
Вот список некоторых распространенных типов:
0,5 Вт — Тип Напряжение
1N5226 3,3 В
1N5228 3,9 В
1N5231 5,1 В
1N5239 9.1В
1N5242 12 В
1N5245 15В
1N5248 18В
1N5252 24В

1 Вт — Тип Напряжение
1N4728 3,3 В
1N4730 3.9В
1N4733 5,1 В
1N4739 9,1 В
1N4742 12 В
1N4744 15В
1N4745 18В
1N4749 24В
Тестирование
Стабилитроны можно проверить как обычный диод с помощью мультиметра с диодным диапазоном.Функция стабилитрона не может проверить мультиметром.

Для проверки функции стабилитрона или определения напряжения стабилитрона неизвестного стабилитрона используется испытательная установка с мощностью питание и последовательный резистор должны быть увеличены.

Всегда разумно проверять работу стабилитрона, когда электронная плата находится под напряжением. С минусом вывод вольтметра на массу, плюс подключен к катоду. Измеренное напряжение должно быть стабилитроном. Напряжение.

Поиск и устранение неисправностей
Дефект стабилитронов встречается не очень часто.Нестабильный блок питания обычно имеет другой дефект. Наверное, последовательный транзистор создает проблемы.

Когда стабилитрон неисправен и этот диод недоступен, стабилитрон меньшего размера можно подключить последовательно, чтобы правильное напряжение.

Стабилитроны
можно использовать последовательно.
Цены
Стабилитроны дешевы, стандартная цена в Европе составляет около 0,05 €
Ссылки и источники
Википедия: Стабилитрон

Тестер стабилитронов | Журнал Nuts & Volts


Когда я беру стабилитрон из шкафа для запчастей, я всегда хочу проверить его напряжение пробоя, прежде чем использовать его в проекте — просто чтобы убедиться, что в ящике моего шкафа не было перепутано.Эту процедуру необходимо повторить при установке неиспользуемых диодов обратно в мой шкаф или при сортировке кучи диодов, которые я подобрал на избыточной розетке.

Требуется много времени, чтобы настроить источник питания и вольтметр, выбрать последовательный резистор для ограничения тока и измерить напряжение для каждого диода. Альтернативы, такие как чтение номера детали и его поиск, или установка измерителя кривой, не быстрее. Многие ошибки, перегоревшие диоды и поврежденные проекты убедили меня, что должен быть лучший способ.Во время экспериментов с автоколебательными импульсными источниками питания для другого приложения меня осенило, что эта технология была ответом на мою проблему.

Тестер, описанный в этой статье, представляет собой простую двухтранзисторную схему, работающую от батареи 9В, которая проверяет стабилитроны с пробивным напряжением до 52 вольт. Для создания, тестирования и использования схемы не требуется ничего, кроме мультиметра. Его конструкция с трансформаторной связью автоматически регулирует выходное напряжение в соответствии с напряжением проверяемого стабилитрона, одновременно регулируя ток диода для сохранения относительно постоянной мощности диода во всем диапазоне измерения.

Нет необходимости подбирать токоограничивающий резистор. Просто подключите к диоду вольтметр и измерьте его напряжение пробоя на стабильном и безопасном уровне мощности. Схема также будет безопасно проверять светодиоды, в том числе белые светодиоды, которые мультиметры не могут проверить, и другие низковольтные диоды в прямом направлении, а также MOV (металлооксидные варисторы) и другие защитные устройства с более высоким напряжением.

Подключение внешнего источника питания к тестеру также позволяет легко тестировать устройства, выходящие из строя выше 50 В.Со всеми моими проектами и многочисленными нехарактерными устройствами, лежащими в моем магазине, этот тестер стабилитрона оказался наиболее часто используемым оборудованием на моем стенде!

Фон из стабилитрона

Если вы не знакомы со стабилитронами, уместно будет сделать введение. Зенеры настолько полезны, что их следует найти в коллекции компонентов каждого экспериментатора. Стабилитрон — это специализированный кремниевый диод, который в прямом направлении выглядит как обычный кремниевый диод. Однако в обратном направлении напряжения он показывает низкий ток утечки, как обычный диод, до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение — так называемое «напряжение стабилитрона».В этот момент он резко показывает контролируемое постоянное напряжение пробоя, несмотря на увеличивающийся ток.

Все диоды начинают сильно проводить при некотором напряжении в обратном направлении, но во избежание повреждения работают при значительном понижении этого напряжения пробоя. Стабилитроны, с другой стороны, предназначены для работы в области их пробоя, и этот пробой тщательно спроектирован для определенных напряжений. Например, в семействе стабилитронов от 1N4728 до 1N4764 есть напряжения пробоя от 3.От 3 до 100 вольт с 37 ступенями — гораздо более широкий диапазон, чем у обычных трехконтактных IC-стабилизаторов с фиксированным напряжением. Эти диоды также могут быть включены последовательно для достижения практически любого желаемого напряжения, а различные семейства диодов имеют разную мощность от 200 мВт до более 10 Вт.

Стабилитроны

обычно используются в качестве регуляторов напряжения, эталонов опорного напряжения для операционных усилителей, а также в качестве защитных устройств для защиты компонентов от условий перенапряжения. Такие приложения, как драйверы реле или соленоидов и импульсные источники питания, подобные описанному в этой статье, обычно используют стабилитроны для защиты (например, D2 на рис. 1 , ).

РИСУНОК 1. Схема тестера .


Они также находят применение (вместо простого последовательного резистора) для понижения одного напряжения до более низкого напряжения и для ограничения формы волны переменного напряжения. Они даже используются в качестве генераторов шума в мостах с высокочастотным импедансом. Лучше всего — особенно для экспериментаторов с ограниченным бюджетом — типичные маломощные стабилитроны стоят всего гроши за штуку.

Тестер стабилитронов

Проверяемый диод подключается между красной и желтой клеммами, и напряжение считывается на этих клеммах при нажатии кнопки для проверки.Подключение измерителя тока между желтой и черной клеммами позволяет при необходимости измерять ток во время тестирования, или замена измерителя тока на внешний источник питания позволяет расширить диапазон тестера до значений, значительно превышающих 52 вольт.

Мигающий красный светодиод указывает на наличие напряжения на испытательных клеммах. Желтый светодиод указывает на то, что выход находится на пределе 55 В. Когда диод отсутствует или напряжение пробоя стабилитрона превышает 55 В, этот светодиод светится.Светодиод также указывает на правильное функционирование внутренней цепи для первоначального тестирования и служит напоминанием о безопасности, что на выходных клеммах присутствует потенциально опасное напряжение. Когда тестовый переключатель отпускается, выход быстро разряжается до нуля в целях безопасности.

Внутренняя схема тестера легко модифицируется и моделируется для изменения диапазона напряжения или для использования в других приложениях. Эти модификации и моделирование обсуждаются позже в этой статье.

Описание схемы и работа

Схема тестера показана на Рисунок 1 . Ключом к простоте эксплуатации и сборки является использование трансформатора T1, который можно легко приобрести у нескольких дистрибьюторов и спроектирован для использования в небольших импульсных источниках питания. T1 имеет шесть независимых и идентичных поляризованных обмоток, четыре из которых используются в тестере: T1-L1 — это «первичная» обмотка «обратной связи», T1-L4, хранящая энергию в магнитном поле трансформатора; затем T1-L2 и T1-L3 соединяются последовательно, чтобы сформировать «вторичную», разряжая накопленную магнитную энергию в тестируемый диод (DUT).

Некоторые из вас узнают эту базовую схему как простой «блокирующий генератор», широко использовавшийся с электронными лампами для радаров во время Второй мировой войны, а позже принятый в качестве транзисторной конфигурации для первого поколения полупроводниковых импульсных источников питания. В области источников питания это теперь называется схемой «обратного хода», возвращаясь к схемам горизонтального вывода на основе ЭЛТ / ТВ, использующих эту топологию или часто называемых «повышающей» схемой. Он прост, работает с множеством различных транзисторов и не требует специализированных интегральных схем.

S1 — это кнопочный переключатель мгновенного действия с однополюсным переключателем. Пока не будет нажат S1, батарея 9 В отключается от цепи, а конденсатор C4 выходного фильтра разряжается через R8. При переводе S1 в положение ON или TEST R8 удаляется с выхода и подается 9 В на первичную обмотку T1-L1 и на пусковой резистор R2. Он также включает LED1 — мигающий красный светодиод, который указывает пользователю, что цепь находится под напряжением и есть потенциально опасные напряжения на выходных клеммах.

Пусковой ток протекает через R2 (и R4), включая управляющий транзистор Q1.Когда Q1 включается, он подтягивает контакт 1 T1 к земле, что, в свою очередь, заставляет напряжение на обмотке обратной связи T1 / T1-L4 повышаться от земли до +9 В, так как отношение витков двух обмоток равно 1: 1. Возрастающее напряжение на T1-L4 передается на базу Q1 через C3, D1 и R3. Этот ток добавляется к току через R2, дополнительно включая Q1 и быстро переводя его в состояние насыщения.

В состоянии насыщения напряжение на Q1 составляет несколько десятых вольта, и почти полное напряжение батареи 9 В находится на T1-L1.Теперь ток через T1-L1 и R6 начинает нарастать, сохраняя магнитную энергию в сердечнике. Через D3 не протекает ток, поскольку он смещен в обратном направлении во время этой части цикла колебаний.

Когда падение напряжения на R6 превышает 0,7 В, дроссельный транзистор Q2 начинает включаться и шунтировать базовый ток Q1 на землю, заставляя Q1 выйти из состояния насыщения, а напряжение на коллекторе Q1 повыситься. Это действие снижает напряжение на T1-L1, что, соответственно, снижает напряжение на обмотке обратной связи, T1-L4, дополнительно уменьшая базовое возбуждение до Q1 и быстро отключая Q1 посредством этого рекуперативного действия.

Когда Q1 выходит из насыщения и начинает отключаться, напряжение на его коллекторе быстро растет из-за индуктивного действия, и напряжение на T1-L1 меняется на противоположное, повышая напряжение коллектора Q1 выше 9 В. В то же время вторичное напряжение меняется на противоположное, и D3 начинает проводить.

Когда накопленная энергия в сердечнике полностью высвобождается через вторичную обмотку, напряжения на всех обмотках падают, снова включая Q1 через C1 (напряжение на выводе 11 идет от отрицательного напряжения к земле).Затем цикл повторяется до тех пор, пока C2 не будет заряжен до уровня напряжения, при котором тестируемое устройство начинает проводить, после чего колебания стабилизируются и продолжают подавать питание на тестируемое устройство.

Формы установившихся колебаний показаны на рис. 2 .

РИСУНОК 2. Временная диаграмма, показывающая напряжения трансформатора.


Уровни напряжения (относительно земли) показаны для общего тестируемого напряжения стабилитрона Vz. Напряжения, указанные в скобках, относятся к стабилитрону 12 В в качестве ИУ, а соответствующие фактические формы сигналов цепи показаны на , рис. 3, .

РИСУНОК 3. Осциллограф, снимающий фактическую схему тестирования стабилитрона 12 В.


Если во время работы схемы ИУ отсутствует, то напряжение на C4 будет продолжать расти, как и пиковое напряжение на коллекторе Q1. Напряжение на выводе 2 T1 и выходное напряжение будут расти с каждым циклом, как и пиковое напряжение (половина выходного напряжения плюс 9 В) на коллекторе Q1. Это особенность конфигурации схемы с обратным ходом, которая позволяет тестировать стабилитроны при напряжении батареи, превышающем 9 В.

Однако необходима некоторая защита, чтобы пиковое напряжение на коллекторе Q1 не превысило его максимальное номинальное напряжение коллектора 40 В. Последовательная комбинация стабилитрона D2 и желтого светодиода LED2 обеспечивает эту защиту, ограничивая пиковое напряжение и поглощая энергию магнитного поля T1, если тестируемое устройство отсутствует или если напряжение пробоя тестируемого устройства превышает максимальное выходное напряжение тестера. LED2 загорается, когда в этом состоянии есть ток через D2.

На рис. 4 показаны фактические измерения тока и мощности для различных ИУ на тестере в собранном виде.Измерение этих диодов с постоянным током и одинаковыми токами дало идентичные результаты, поэтому точность измерения отличная. Следует отметить, что допуск индуктивности трансформатора составляет ± 30%, поэтому ваши результаты могут отличаться.

РИСУНОК 4. Измеренные выходная мощность и ток.


Моделирование

Вместо того, чтобы пытаться математически объяснить работу схемы, проще использовать моделирование.

Бесплатный аналоговый симулятор от Linear Technologies — LTspice® ( www.linear.com/designtools/software ) — идеально подходит для моделирования этой схемы и детального изучения ее работы при различных значениях компонентов и условиях. В симуляторе есть виртуальные приборы, которые позволяют измерять напряжение, ток и мощность в каждом проводе и компоненте в зависимости от времени.

Необходимо моделировать только те компоненты, которые сильно влияют на поведение схемы. Схема модели показана на рис. 5 с стабилитроном 12 В в качестве тестируемого устройства.

РИСУНОК 5. Схема LTspice.


Этот файл доступен по ссылке на статью. Снимок экрана моделирования, показывающий формы выходного напряжения на выходе вторичной обмотки (при подключении к D1), показан на рис. 6 .

РИСУНОК 6. Моделирование LTspice — форма выходного сигнала трансформатора.


Использовались компоненты из библиотеки LTspice, которые в некоторых случаях отличались от реальных компонентов на схеме .Трансформатор моделируется как набор связанных обмоток со 100% связью (K = 1 в Директиве Spice для трансформатора), и все индуктивности считаются линейными без какой-либо зависимости от тока. Фактически используемый трансформатор обеспечивает снижение индуктивности на 30% при токе 420 мА через одну обмотку, что значительно превышает пиковый ток в этой конструкции, поэтому предположение о линейности является разумным. Моделируемое поведение схемы было очень близко к реальным результатам схемы и было особенно полезно для оптимизации значений компонентов.

Строительство и испытания

Схема построена на прототипе печатной платы (PCB) от RadioShack, которая также удобно помещается в стандартный пластиковый корпус от SeraPac с батарейным отсеком на 9 В (см. Перечень деталей ). Верхняя часть платы ( Рисунок 7, ) содержит все компоненты, за исключением трансформатора T1, который установлен на нижней стороне ( Рисунок 8, ). T1 сконфигурирован для поверхностного монтажа, который хорошо помещается на 100 мил центрах печатной платы.

РИСУНОК 7. Верх печатной платы в сборе.


РИСУНОК 8. Нижняя часть собранной печатной платы.


Я использовал штыревые разъемы для контактов с T1 и для подключения к передней панели через плоский кабель (10-жильный) с разъемом к печатной плате ( Рисунок 9, ). Ни то, ни другое не требуется, хотя я считаю, что разъемы контактов удобны для закрепления пробников осциллографа при оценке схемы.

РИСУНОК 9. Внутри корпуса сверху.


Отдельная и легко отсоединяемая передняя панель также упрощает сборку и модификацию платы. Единственное предостережение при использовании контактных заголовков — убедиться, что контакты переключателя S1 не соприкасаются с контактными заголовками, когда верхняя и нижняя части корпуса соединены вместе.

Все компоненты на верхней стороне платы должны быть сначала установлены и проверены на целостность, а T1 припаян на нижней стороне в последнюю очередь. Окончательная проверка целостности должна выполняться при подключенной передней панели.

Особенно важно, чтобы D2 был подключен через LED2 к земле. Если это соединение разомкнуто, напряжение на коллекторе Q1 может быстро подняться до уровня, который разрушит транзистор.

После проверки целостности проводки подключите аккумулятор, оставьте выходные клеммы открытыми (без DUT) и нажмите S1. Желтый светодиод LED2 должен загореться вместе с мигающим LED1. Это все, что вам нужно сделать, чтобы убедиться, что цепь работает. Если желтый светодиод не горит, проверьте проводку еще раз.

За исключением трансформатора, большинство компонентов схемы не являются критическими, но D3 должен быть выпрямителем с быстрым восстановлением, хотя допустимы любые диоды с быстрым восстановлением с напряжением пробоя выше 100 вольт. C4 и C5 должны иметь низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), чтобы избежать чрезмерных пульсаций в DUT. Типы пленок в этом отношении подходят, а выбранные конденсаторы имеют ESR менее 0,1 Ом. Если вы не уверены в ESR конденсаторов, которые у вас есть, подключите несколько конденсаторов меньшего номинала (например,g., два 0,1 мкФ) и убедитесь, что они имеют соответствующее номинальное напряжение. Низкое значение (0,22 мкФ) этих конденсаторов достаточно для точности измерения, но ограничивает запасенную энергию по соображениям безопасности.

Работа с тестером

Замкните желтый контакт на черный с помощью перемычки, подключите стабилитрон к красной и желтой клеммам (сторона с полосой к красной клемме) вместе с вольтметром и снимите напряжение на диоде после нажатия S1. Вы заметите, что при удерживании кнопки S1 напряжение стабилитрона будет повышаться по мере нагрева диода, поэтому произведите быстрое измерение.

Также возможно тестирование светодиодов и других низковольтных диодов; просто убедитесь, что положительный конец светодиода или диода подключен к красной клемме, чтобы измерить прямое падение напряжения. В противном случае высокое напряжение тестера может привести к выходу из строя светодиода или диода из-за превышения максимального значения, указанного в спецификации обратного пробоя.

Если вы хотите измерить ток через стабилитрон, снимите перемычку между желтой и черной клеммами и вставьте миллиметр. Конденсатор C5 на этих клеммах обеспечивает путь с низким импедансом для импульсного тока через ИУ, так что индуктивность выводов мультиметра не влияет на точность считывания.

При измерении неизвестного стабилитрона и загорается желтый светодиод, проверьте, открыт ли диод, проверив его прямое падение напряжения с помощью мультиметра, или просто переверните его в тестере. Если желтый светодиод гаснет с стабилитроном в прямом направлении, то диод, скорее всего, исправен, но имеет напряжение пробоя выше 55 В. Если вы хотите измерить напряжение пробоя в этом случае, подключите внешний регулируемый источник питания к желтой и черной клеммам, при этом минусовая клемма источника питания подключена к желтой клемме.Медленно увеличивайте значение питания, пока желтый светодиод не погаснет, затем измерьте напряжение на диоде.

Я измерил таким образом стабилитроны с пробивным напряжением около 200 В, а также MOV и другие устройства защиты от высокого напряжения, не беспокоясь о чрезмерном рассеивании мощности, поскольку ток диода при выключении желтого светодиода довольно низкий.

Модификации и улучшения схемы

Конфигурация схемы на рис. 1 . надежен и может работать с различными модификациями.Вы можете поэкспериментировать с тремя переменными элементами: вторичная обмотка Т1; резистор R6, определяющий пиковый ток в Q1; и напряжение пробоя D2.

Если вы хотите, чтобы выходное напряжение имело более низкое максимальное напряжение, вы можете исключить одну обмотку во вторичной обмотке или уменьшить напряжение пробоя D2. Если вам нужно более высокое максимальное напряжение на выходе, вы можете подключить третью обмотку (две неиспользуемые обмотки на T1) последовательно с двумя показанными, или просто заменить D2 стабилитроном с более высоким напряжением.Если вы выберете этот второй путь, тогда вам нужно будет выбрать транзистор с более высоким напряжением пробоя, например MPSA06 (VCEO = 80 В против 40 В для 2N3904).

Конденсаторы

C4 и C5 рассчитаны на 520 В, а D3 имеет обратное напряжение пробоя 600 вольт, так что есть место для игры … но будьте осторожны, если вы перейдете на более высокие напряжения. Хотя C4 имеет небольшое значение (0,22 мкФ), накопление энергии увеличивается пропорционально квадрату напряжения, поэтому более высокие напряжения могут вызвать очень опасный и потенциально смертельный удар! Будь осторожен!!

Если вы хотите увеличить или уменьшить мощность, подаваемую на тестируемое устройство, уменьшите или увеличьте значение R6 соответственно.Транзисторы 2N4401 и MPSA06 могут поддерживать пиковые токи до 500 мА и могут использоваться в этой схеме.

Также было бы легко использовать больший корпус для тестера и включить цифровой панельный измеритель, который считывал бы напряжение стабилитрона, не требуя отдельного измерителя или двух для одновременного считывания напряжения и тока.

Вот оно! Я надеюсь, что эта схема подходит вам так же, как и мне! NV


Список литературы

Руководство по импульсным источникам питания , Кейт Биллингс, McGraw-Hill, 1989, стр.2,49–2,62.

Информация о трансформаторе VERSA-PAC: www.digikey.com/product-search/en?mpart=VPh3-1600-R&vendor=283

EDN Magazine , 10 июня 2010 г., Идеи дизайна, стр. 51-52, «Схема позволяет измерять напряжения стабилитрона и проверять светодиоды».

EDN Magazine , 25 ноября 2004 г., стр. 104-106, «Испытательная схема стабилитрона служит источником постоянного тока».


Исправления

Список деталей обновлен. Загрузите zip-файл для обновленного списка запчастей.

Загрузки

Ноябрь 2014_Hoffman-Parts

Тестирование стабилитронов

ТЕСТИРОВАНИЕ ЗЕНЕРОВСКИХ ДИОДОВ

Для тестирования стабилитронов требуется переменный источник питания постоянного тока. Типичная испытательная схема может быть построена, как показано на рисунке 4-19. В этой схеме регулируемый источник питания используется для регулировки входного напряжения до подходящего значения для проверяемого стабилитрона.Резистор R1 ограничивает ток через диод. Когда стабилитрон подключен, как показано на рисунке 4-19, ток не будет течь, пока напряжение на диоде не станет равным напряжению стабилитрона. Если диод подключен в обратном направлении, ток будет протекать при низком напряжении, обычно менее 1 вольт. Ток при низком напряжении в обоих направлениях указывает на неисправность стабилитрона.

Рисунок 4-19.\ Тестирование стабилитрона.

ТЕСТИРОВАНИЕ КРЕМНИЙНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Для проверки SCR подключите омметр между анодом и катодом, как показано на рисунке 4-20. Начните тест с 10 000 рандов и постепенно уменьшайте значение. Тестируемый тиристор должен показывать высокое сопротивление независимо от полярности омметра. Анод, который подключен к плюсовому проводу омметра, теперь должен быть замкнут на затвор. Это приведет к тому, что тиристор будет проводить, давая низкое значение сопротивления на омметре.Устранение короткого замыкания анод-затвор не остановит ток в тиристоре. Если отсоединить один из выводов омметра, тиристор перестанет проводить ток, и значение сопротивления будет

.

Рисунок 4-20. \ Проверка SCR омметром.

вернуться к предыдущему максимальному значению. Некоторые тиристоры не будут работать при подключении к омметру. Причина этого в том, что омметр не подает достаточный ток. Однако большинство SCR в оборудовании ВМФ можно проверить методом омметра.Если SCR чувствителен, шкала R 1 может подавать слишком большой ток на устройство и повредить его. Желательно попробовать испытать чувствительные тиристоры на более высоких шкалах сопротивления.

SCR также можно проверить на коммутационное действие и утечку, как описано в разделе «Тестирование транзисторов» этой главы.

ТЕСТИРОВАНИЕ ОДНОПЕРЕХОДНОГО ТРАНЗИСТОРА

Тестирование однопереходного транзистора (UJT) является относительно простой задачей, если вы рассматриваете UJT как диод, подключенный к соединению двух резисторов, как показано на рисунке 4-21.С помощью омметра измерьте сопротивление между базой 1 и базой 2; затем поменяйте местами провода омметра и снимите еще одно показание. Оба показания должны показывать одинаковое высокое сопротивление независимо от полярности проводов измерителя. Подключите отрицательный вывод омметра к эмиттеру UJT. Используя положительный вывод, измерьте сопротивление от эмиттера к базе 1, а затем от эмиттера к базе 2. Оба показания должны указывать на высокие сопротивления, примерно равные друг другу. Отсоедините отрицательный вывод от эмиттера и подсоедините к нему положительный вывод.Используя отрицательный провод, измерьте сопротивление от эмиттера к базе

1, затем от эмиттера к базе 2. Оба показания

Рисунок 4-21. \ Эквивалентная схема однопереходного транзистора.

должен указывать на низкие сопротивления, примерно равные друг другу.

ТЕСТИРОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРОВ

Большинство транзисторов выходят из строя полностью. Эти транзисторы можно обнаружить с помощью теста усиления транзисторов.Двумя исключениями являются транзисторы, которые только начинают выходить из строя, и транзисторы в схемах критического смещения. Качество этих транзисторов можно проверить с помощью теста на утечку транзистора. Точный и простой в использовании тестер транзисторов (рис. 4-22), который позволяет проводить тестирование как внутри, так и вне схемы, может повысить эффективность поиска и устранения неисправностей в твердотельных схемах.

Тестер транзисторов может также проверять диоды, тиристоры и полевые транзисторы (FET). Полевой транзистор — это устройство, сочетающее в себе высокий входной импеданс вакуумной лампы со всеми преимуществами транзистора.Для получения подробной информации о тестировании полевых транзисторов обратитесь к руководству оператора тестера транзисторов.

Рисунок 4-22. \ Тестер транзисторов и полевых транзисторов Sencore TF46.

Коэффициент усиления транзистора

Тест усиления транзистора обеспечивает безопасный и надежный метод определения усиления транзистора. Тест усиления — это тест «годен / не годен», обеспечивающий тестовый тональный сигнал и показания измерителя, указывающие на наличие усиления.Для проверки усиления транзистора техническая информация не требуется. Та же процедура используется для проверки транзистора в цепи или вне ее.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Перед подключением измерительных проводов убедитесь, что питание транзистора отключено и конденсаторы фильтра разряжены.

Для проверки усиления транзистора:

1. Подключите три измерительных провода к трем выводам транзистора в любом порядке.

ПРИМЕЧАНИЕ: Положение (вверх или вниз) кнопок ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПАРАМЕТРОВ (слева от ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ) не влияет на тест.

2. Поверните ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ на один полный оборот, наблюдая за измерителем и / или слушая тестовый сигнал. Если транзистор имеет усиление, измеритель будет показывать ХОРОШО часть шкалы УСИЛЕНИЯ в одном или двух положениях ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ.

3. Если транзистор тестирует BAD в цепи, проверьте схему тестируемого транзистора, чтобы увидеть, есть ли шунтирующий путь с низким сопротивлением вокруг транзистора (между любыми двумя элементами).

Транзисторы, которые проверяют BAD в цепи, рекомендуется удалить из схемы и снова протестировать, чтобы исключить возможность внешней «нагрузки».Если теперь транзистор проверяет ХОРОШО, выполните проверку на утечку вне цепи.

Если транзистор проверяет ПЛОХОЙ в цепи и ХОРОШО вне цепи (включая утечку), вероятно, что-то не так в цепи.

Методы обнаружения SMD диодов

В инженерных технологиях внутренняя структура SMD-диода в основном такая же, как и у диода общего назначения, оба из которых состоят из PN-перехода.Поэтому методы их обнаружения в основном одинаковы. Для обнаружения SMD-диода обычно используется шестерня мультиметра «R × 100 Ом».

Обнаружение диодов SMD

1. Идентификация положительного и отрицательного электродов

Идентификацию положительного и отрицательного полюсов SMD-диода можно наблюдать по корпусу . Когда метка на корпусе сильно изношена, для идентификации можно использовать мультиметр.Схема обнаружения представлена ​​на рисунке 1.

Рисунок 1

Установите мультиметр на шестерню «R × 100 Ом» или «R × 1 кОм». Сначала используйте красный и черный измерительные провода мультиметра для случайного измерения сопротивления между двумя выводами SMD-диода, а затем замените двумя измерительными проводами для другого измерения.

В двух результатах измерения тот, у которого меньшее значение сопротивления , указывает на то, что SMD-диод имеет прямое сопротивление (обычно от нескольких сотен до нескольких тысяч Ом), причем черный измерительный провод подключен к положительному полюсу, а красный измерительный провод подключен к отрицательному полюсу.В то время как другой результат с более высоким сопротивлением на показывает, что SMD-диод имеет обратное сопротивление (обычно от нескольких десятков кОм до нескольких сотен кОм) с противоположным подключением тестовых проводов к первому.

2. Оценка производительности

Определение характеристик диодов SMD обычно выполняется в открытом состоянии (вдали от печатной платы).

Используйте шестерню «R × 100Ω» или «R × 1 kΩ» мультиметра для измерения прямого и обратного сопротивления SMD-диода.В соответствии с однонаправленной проводимостью диода, чем больше разница между прямым и обратным сопротивлениями, тем лучше будет однонаправленная проводимость. Если разница между прямым и обратным сопротивлениями небольшая, это означает, что характеристики однонаправленной проводимости SMD-диода ухудшаются; если положительное и отрицательное сопротивления велики, диод SMD имеет разрыв цепи; если положительное и отрицательное сопротивления малы, патч-диод вышел из строя.Когда в диоде SMD возникают три вышеуказанных условия, его необходимо заменить.

Обнаружение специального диода SMD

1. Обнаружение стабилизации напряжения диод SMD

(а) Дискриминация положительных и отрицательных полюсов

Вывод SMD-диода стабилизации напряжения также разделен на положительные и отрицательные полюса как универсальный SMD-диод, который обычно можно идентифицировать по метке на упаковке, например, символу диода, длине провода. , цветные круги, цветные пятна.Если метка на упаковке изношена, ее также можно измерить мультиметром. Метод такой же, как и при обнаружении SMD-диода общего назначения.

(б) Оценка производительности

Метод такой же, как и для универсального диода SMD. Обычно прямое сопротивление составляет около 10 кОм, а обратное сопротивление бесконечно.

(c) Измерение значения стабилизации напряжения

Способ показан на фиг. 2

Рисунок 2

На Рисунке 2 мультиметр настроен на передачу «10 кОм», красный и черный измерительные провода подключены к положительному и отрицательному полюсу SMD-диода стабилизации напряжения.После того, как стрелка мультиметра отклонится к стабильному значению, считайте значение, которое указывает стрелка на шкале шестерни «DC10». Затем рассчитайте установившееся значение стабилизации напряжения стабилитрона по следующей эмпирической формуле:

значение регулирования напряжения Uz = (10 — значение чтения) × 15 В

Этот метод измерения позволяет измерять только SMD-диод стабилизации напряжения со значением стабилизации напряжения, которое ниже напряжения ячейки, используемой в высшей передаче мультиметра.

2. Обнаружение светоизлучающего диода SMD

Идентификация положительных и отрицательных электродов

Обычно при идентификации используется визуальный осмотр. Поднесите трубку к яркому свету и внимательно наблюдайте за формой двух исходящих линий в диоде сбоку. Меньший — это положительный полюс, а больший — отрицательный. Когда «визуальный метод» не работает, мы также можем использовать мультиметр для обнаружения и идентификации, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3

На Рисунке 3 мультиметр настроен на передачу «10 кОм» (напряжение включения светодиода SMD составляет 2 В, поэтому его можно включить только при передаче «10 кОм»). Подключите красный и черный измерительные провода мультиметра соответственно к двум исходящим линиям светодиодов SMD и затем выполните несколько измерений. Когда стрелка мультиметра отклоняется вправо более чем на половину, а трубка немного мерцает, черный измерительный провод подключается к положительному полюсу, а красный измерительный провод подключается к отрицательному полюсу светоизлучающего SMD-диода.

Тестирование стабилитрона — простой метод тестирования

Тестирование стабилитрона The Accurate Way

Способ проверки стабилитрона полностью отличается от тестового диода. Вам нужен аналог метр, чтобы сделать работу. Перед тем, как начать тестировать стабилитрон, вы сначала нужно понять маркировку или номер детали, а затем искать номинальное напряжение. Обратитесь к моей статье о том, как читать Данные стабилитрона. Как только вы узнаете напряжение стабилитрона от вашего любимая книга данных, такая как Philip ECG Semiconductor Master руководство по замене, то его легко проверить с помощью глюкометра, чтобы увидеть если он протекает, обрыв или короткое замыкание.

Иногда нормальный сигнал стеклянный диод, который вы можете подумать, это стабилитрон, поэтому вы не будете получить точное измерение. Если вы подтвердили, что диод у вас Если вы хотите измерить стабилитрон, вы можете приступить к использованию моего метод, чтобы точно проверить это. Насколько вам известно, стабилитрон от 2,4 до 12 вольт должны иметь два показания при испытании с аналоговый измеритель установлен на диапазон 10 кОм. Но эти показания не короткое чтение!

А 1Н4733А стабилитрон

Позвольте мне направить вас, когда вы поместите щупы измерителя на стабилитрон 2.4 вольта с помощью умножить на диапазон 10 кОм, в одну сторону будет отображаться полная шкала (красный зонд к катоду и черный зонд к аноду), что означает указатель будет указывать на шкалу 0 Ом, если теперь вы подключите зонд в другую сторону (черный зонд к катоду и красный зонд к аноду) указатель будет указывать примерно на 2-4 ом!

Если оба способа проверки вызывают указатель указывает на 0 Ом, тогда стабилитрон считается закорочен.Когда меряешь стабилитрон на 5,1 вольт, как обычно путь будет указывать на ноль Ом, в то время как другой путь покажет более высокое сопротивление которое находится в пределах от 20 до 60 Ом. Эти характеристику хорошего рабочего стабилитрона и не думайте, что Измеритель показывает два показания, что означает, что стабилитрон выключен. неисправен.

Если вы получите два показания, когда меряешь нормальный диод, значит диод закорочен. Как и я Упомянутое выше, проверка стабилитрона полностью отличается от проверка нормальный диод.

При подключении зонда и измерьте напряжение на стабилитроне 13 В и выше, он должен показать только одно показание с использованием диапазона 10 кОм. Это значит, когда вы прикасаетесь красным щупом к катоду, а черным щупом к анод. При переворачивании датчика показания не должны отображаться. Если результат показывает два показания, тогда стабилитрон подтверждается произошло короткое замыкание или возникла утечка. Начать измерять стабилитрон диод вынут из стойки компонента или соскребен электронная плата, сравните исправный стабилитрон и закороченный и посмотреть на себя.

Запишите это в свою книгу какие результаты вы получите при сравнении и проверке хороший и плохой стабилитрон. У вас не займет много времени ознакомиться с проверкой стабилитрона точно. Еще один совет, заменяйте только стабилитрон на такую ​​же или более высокую мощность. Если возможно использовать точное напряжение и ватт, если вы хотите оборудование которые вы ремонтируете, чтобы прослужить дольше.

Использовать аналог мультиметр для проверки стабилитрона


Ограничитель тока

для безопасного тестирования стабилитронов, светодиодов


Фиг.1

by Lewis Loflin

На рис. 1 я тестирую напряжение пробоя стабилитрона. Используя источник постоянного тока от LM334 или LM317, я уверен в стабильных измерениях и защите стабилитрона.

Это также работает для проверки светодиодов.


Рис. 2

Рис. 2 — это схема, которую я использовал. Текущее значение через стабилитрон 0,064 / Rset. 3.3 Ом дает ~ 19 мА. 2,7 Ом ~ 24 мА, 1 Ом 64 мА.

Просто подключите стабилитрон или светодиод и измерьте напряжение на устройстве.


Рис. 3

Рис. 3 работает так же, как и схема LM334. Сила тока I = 1,25 В / Р. Если R = 47 Ом, то I = 26,6 мА.

  • Веб-мастер
  • Электроника для хобби
  • Эл. Почта
  • Исследование твердотельных реле и цепей управления
  • Сравнение оптопары Photo Triac и Photo SCR
  • Примеры схем оптопар на основе SCR с активацией светом
  • Обзор выпрямителя с кремниевым управлением
  • и схемы
  • Выпрямители с кремниевым управлением, подключенные как силовые симисторы
  • Биполярные транзисторные схемы с изолированным затвором IGBT
  • Цепи ограничителя тока для светодиодов оптопары
  • VOM1271 Схема драйвера фотоэлектрического МОП-транзистора
  • Ограничитель тока для безопасного тестирования стабилитронов, светодиодов
  • Источник постоянного тока операционного усилителя 3 A LM741
  • Цепи двунаправленных твердотельных реле
  • Простое твердотельное реле для маломощных светодиодных ламп 120 В
  • Build High Power MOSFET Реле переключателя направления
  • Оптическая изоляция элементов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые схемы транзисторных драйверов для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Описание биполярных транзисторных переключателей
  • Учебное пособие по переключению N-канального силового полевого МОП-транзистора
  • Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET
  • Построение транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом и силовыми МОП-транзисторами
  • Другие примеры схем Н-моста силового полевого МОП-транзистора
  • Построение мощного транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами Обновлено
  • Драйверы оптоизолированных транзисторов для микроконтроллеров
  • Учебное пособие по теоретическим схемам компаратора
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • LM334 Цепи CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Управление двигателем с Н-мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые симисторы и тиристоры
  • Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теоретическим схемам компаратора
  • Работа и использование фотодиодных схем
  • Реле постоянного тока MOSFET с оптопарой с фотоэлектрическими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Photodiode Op-Amp Circuits Tutorial
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Оптическая развязка органов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах

Оптическая развязка управления двигателем H-моста YouTube
Оптическая развязка органов управления двигателем с Н-образным мостом

Теория оптопары и схемы YouTube
Драйверы оптоизолированных транзисторов для микроконтроллеров

All NPN Transistor H-Bridge Motor Control YouTube
Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах

Учебное пособие по широтно-импульсной модуляции YouTube
Учебное пособие по широтно-импульсной модуляции

PIC12F683 Микроконтроллер и схемы YouTube
PIC12F683 Микроконтроллер и схемы

об.III — Полупроводники — Диоды и выпрямители

Глава 3: ДИОДЫ И ВЫПРЯМИТЕЛИ

Если мы подключим диод и резистор последовательно с источником постоянного напряжения, то что диод смещен в прямом направлении, падение напряжения на диоде будет оставаться довольно постоянным в широком диапазоне напряжений источника питания как на рисунке ниже (а).

Согласно «уравнению диода» здесь, ток через смещенный в прямом направлении PN-переход пропорционален e возведен в степень прямого падения напряжения.Потому что это экспоненциальная функция, ток растет довольно быстро при небольшом увеличении в падении напряжения. Другой способ рассмотреть это — сказать, что напряжение падение через диод, смещенный в прямом направлении, мало меняется при больших вариации тока диода. В схеме, показанной на рисунке ниже (а) ток диода ограничен напряжением источника питания, последовательный резистор и падение напряжения на диоде, которое, как мы знаем, не сильно различаются от 0,7 вольт. Если бы напряжение источника питания было увеличится, падение напряжения на резисторе увеличится почти так же количество, и падение напряжения на диоде совсем немного.Наоборот, a снижение напряжения питания привело бы к почти равному уменьшение падения напряжения на резисторе при небольшом уменьшении диода падение напряжения. Одним словом, мы могли бы резюмировать это поведение, сказав что диод регулирует падение напряжения примерно на 0,7 вольт.

Регулировка напряжения — это полезное свойство диодов. Предположим, мы строили какую-то схему, которая не могла допускать вариаций по напряжению источника питания, но должен питаться от химической батареи, напряжение которого изменяется в течение срока его службы.Мы могли бы сформировать схему как как показано, и подключите схему, требующую постоянного напряжения на диоде, где он получил бы неизменные 0,7 вольт.

Это, безусловно, сработает, но большинство практичных схем любого типа для правильной работы требуется напряжение источника питания выше 0,7 В. функция. Один из способов увеличения точки стабилизации напряжения — это состоит в том, чтобы соединить несколько диодов последовательно, чтобы их отдельные падение напряжения в прямом направлении на 0,7 В каждое добавило бы для создания большего общий.Например, если бы у нас было десять последовательно включенных диодов, регулируемый напряжение будет в десять раз 0,7 или 7 вольт на рисунке ниже (b).

Кремниевый опорный элемент с прямым смещением: (а) одиночный диод, 0,7 В, (б) 10 последовательно соединенных диодов, 7,0 В.

До тех пор, пока напряжение аккумулятора не опускается ниже 7 вольт, всегда должно быть около 7 вольт, падающих на «стек» из десяти диодов.

Если требуются более высокие регулируемые напряжения, мы могли бы использовать больше диоды последовательно (на мой взгляд, неэлегантный вариант), или попробуйте принципиально иной подход.Мы знаем, что прямое напряжение на диоде равно довольно постоянный показатель в широком диапазоне условий, но также и напряжение обратного пробоя , и напряжение пробоя обычно намного больше, чем прямое Напряжение. Если мы поменяли полярность диода в нашем одиночном диоде схема регулятора и увеличила напряжение блока питания до точки где диод «сломался» (перестал выдерживать обратное смещение напряжение, приложенное к нему), диод аналогичным образом регулирует напряжение в этой точке пробоя, не позволяя ему расти дальше, как на рисунке ниже (а).

(a) Кремниевый малосигнальный диод с обратным смещением выходит из строя при напряжении около 100 В. (b) Символ стабилитрона.

К сожалению, когда нормальные выпрямительные диоды «выходят из строя», они обычно сделать это деструктивно. Однако можно построить особый тип диод, который может справиться с пробоем без полного выхода из строя. Этот тип диода называется стабилитрон , и его символ выглядит как на рисунке выше (b).

При прямом смещении стабилитроны ведут себя так же, как стандартные. выпрямительные диоды: они имеют прямое падение напряжения, которое следует за «Уравнение диода» и составляет около 0.7 вольт. В режиме обратного смещения они делают не проводить до тех пор, пока подаваемое напряжение не достигнет или не превысит так называемое напряжение стабилитрона , в этот момент диод может проводить значительный ток, а в при этом будет предпринята попытка ограничить падение напряжения на нем до этого стабилитрона. точка напряжения. Пока мощность, рассеиваемая этим обратным током не превышает тепловые пределы диода, диод не будет пострадал.

Стабилитроны производятся с напряжением стабилитрона в диапазоне от от нескольких вольт до сотен вольт.Напряжение стабилитрона немного меняется. с температурой и аналогичными значениям обычных резисторов из углеродного состава, ошибка может составлять от 5 до 10 процентов спецификации производителя. Однако эта стабильность и точность в целом достаточно хорош для использования стабилитрона в качестве напряжения устройство регулятора в общей цепи питания на рисунке ниже.

Схема стабилитрона, напряжение стабилитрона = 12,6 В).

Обратите внимание на ориентацию стабилитрона в приведенной выше схеме: диод с обратным смещением , и намеренно так.Если бы мы сориентировали диод в «нормальном» положении Таким образом, чтобы быть смещенным вперед, он упал бы только на 0,7 вольт, как и штатный выпрямительный диод. Если мы хотим использовать обратную сторону этого диода пробивные свойства, мы должны управлять им в режиме обратного смещения. Так пока напряжение источника питания остается выше напряжения стабилитрона (12,6 вольт, в этом примере), падение напряжения на стабилитроне будет оставаться на уровне примерно 12,6 вольт.

Как и любой полупроводниковый прибор, стабилитрон чувствителен к температура.Избыточная температура приведет к выходу из строя стабилитрона и поскольку он одновременно снижает напряжение и проводит ток, он производит собственное тепла в соответствии с законом Джоуля (P = IE). Следовательно, надо быть Будьте осторожны, чтобы спроектировать схему регулятора таким образом, чтобы диод допустимая мощность рассеивания не превышена. Интересно, что когда стабилитроны выходят из строя из-за чрезмерного рассеивания мощности, обычно выходят из строя закорочены а не открывать. Такой отказ диода легко обнаруживается: он падает почти нулевое напряжение при смещении в любую сторону, как кусок провод.

Рассмотрим математически схему стабилизации стабилитрона. определение всех напряжений, токов и рассеиваемой мощности. Принимая в той же форме схемы, показанной ранее, мы выполним расчеты, предполагая, что напряжение стабилитрона 12,6 вольт, напряжение источника питания 45 вольт, а номинальное сопротивление последовательного резистора 1000 Ом (мы будем считать, что напряжение стабилитрона равно , точно 12,6 вольт, чтобы избежать необходимости квалифицировать все цифры как «приблизительные» на рисунке ниже (а)

Если напряжение стабилитрона 12.6 вольт и блок питания напряжение 45 вольт, на резистор (45 В — 12,6 В = 32,4 В). 32,4 вольта упало через 1000 Ом дает 32,4 мА тока в цепи. (Рисунок ниже (б))

(a) Стабилитрон напряжения с резистором 1000 Ом. (б) Расчет падений напряжения и тока.

Мощность рассчитывается путем умножения тока на напряжение (P = IE), поэтому мы можем рассчитать рассеиваемую мощность как для резистора, так и для стабилитрона довольно легко:

Стабилитрон с номинальной мощностью 0.5 Вт будет достаточно, как и резистор, рассчитанный на рассеивание 1,5 или 2 Вт.

Если чрезмерное рассеивание мощности вредно, почему бы не спроектировать схема для наименьшего возможного рассеивания? Почему не просто размер резистор для очень высокого значения сопротивления, поэтому сильно ограничение тока и сохранение очень низких показателей рассеиваемой мощности? Брать эта схема, например, с резистором 100 кОм вместо 1 кОм резистор. Обратите внимание, что как напряжение питания, так и стабилитрон диода напряжения на рисунке ниже идентичны последнему примеру:

стабилитрон с резистором 100 кОм.

Только при 1/100 тока, который был у нас раньше (324 мкА вместо 32,4 мкА). мА) оба значения рассеиваемой мощности должны быть в 100 раз меньше:

Кажется идеальным, не правда ли? Меньшая рассеиваемая мощность означает более низкие эксплуатационные расходы температуры как для диода, так и для резистора, а также меньше потерь энергия в системе, верно? Более высокое значение сопротивления соответствует снизить уровень рассеиваемой мощности в цепи, но, к сожалению, вводит другую проблему.Помните, что цель регулятора цепь должна обеспечивать стабильное напряжение для другой цепи . В другими словами, мы в конечном итоге собираемся запитать что-то с напряжением 12,6 вольт, и у этого чего-то будет собственный текущий розыгрыш. Рассмотрим наши первая цепь регулятора, на этот раз с нагрузкой 500 Ом, подключенной в параллельно стабилитрону на рисунке ниже.

Стабилизатор стабилитрона с последовательным резистором 1000 Ом и нагрузкой 500 Ом.

Если 12.6 В поддерживается на нагрузке 500 Ом, нагрузка потребляет 25,2 В. мА тока. Для того, чтобы резистор серии 1 кОм «сбрасывался» на падение 32,4 вольт (снижение напряжения блока питания с 45 вольт до 12,6 через стабилитрон), он все равно должен проводить ток 32,4 мА. Этот оставляет 7,2 мА тока через стабилитрон.

Теперь рассмотрим нашу схему «энергосберегающего» регулятора с сопротивлением 100 кОм. падающий резистор, передающий мощность на ту же нагрузку 500 Ом. Что это должен поддерживать 12.6 вольт на нагрузке, как и последний контур. Однако, как мы увидим, не может выполнить эту задачу. (Рисунок ниже)

Нерегуляторный стабилитрон с последовательным резистором 100 кОм и нагрузкой 500 Ом.>

При большем значении понижающего резистора на месте будет только около 224 мВ напряжения на нагрузке 500 Ом, что намного меньше, чем ожидаемое значение 12,6 вольт! Почему это? Если бы у нас действительно было 12,6 вольт через нагрузку, он потреблял бы 25.2 мА тока, как и раньше. Этот ток нагрузки должен пройти через понижающий резистор. как и раньше, но с новым (гораздо большим!) понижающим резистором в место, напряжение на этом резисторе упало при токе 25,2 мА через это будет 2520 вольт! Поскольку у нас явно нет такое большое напряжение, которое обеспечивает аккумулятор, этого не может произойти.

Ситуацию легче понять, если на время убрать стабилитрон. диод из схемы и проанализируем поведение двух резисторов только на рисунке ниже.

Нерегулятор со снятым стабилитроном.

И понижающий резистор 100 кОм, и сопротивление нагрузки 500 Ом находятся в последовательно друг с другом, что дает общее сопротивление цепи 100,5 кОм. При полном напряжении 45 В и общем сопротивлении 100,5 кОм, Закон Ома (I = E / R) говорит нам, что ток будет 447,76 мкА. Фигурируя падение напряжения на обоих резисторах (E = IR), получаем 44,776 вольт и 224 мВ соответственно. Если бы мы переустановили стабилитрон на в этой точке он также «увидит» 224 мВ, находясь параллельно с нагрузочным сопротивлением.Это намного ниже напряжения пробоя стабилитрона. диода, и поэтому он не будет «ломаться» и проводить ток. Для это важно, при таком низком напряжении диод не будет проводить, даже если он были предвзяты! Таким образом, диод перестает регулировать напряжение. В для его «активации» необходимо упасть минимум 12,6 вольт.

Аналитическая методика удаления стабилитрона из схемы и увидеть, достаточно ли присутствует напряжения, чтобы заставить его проводить, является звук один. Просто потому, что стабилитрон подключен к схема не гарантирует, что полное напряжение стабилитрона всегда будет упал на него! Помните, что стабилитроны работают по принципу , ограничивая напряжение до некоторого максимального уровня; они не могут заменить из-за отсутствия напряжения.

Таким образом, любая схема стабилизации стабилитрона будет работать до тех пор, пока сопротивление нагрузки равно некоторому минимальному значению или превышает его. Если сопротивление нагрузки слишком низкое, он будет потреблять слишком большой ток, падение слишком большого напряжения на последовательном понижающем резисторе, в результате чего недостаточное напряжение на стабилитроне, чтобы он проводил. Когда стабилитрон перестает проводить ток, он больше не может регулировать напряжение, и напряжение нагрузки упадет ниже точки регулирования.

Наша схема регулятора с понижающим резистором 100 кОм должна быть пригодна для однако некоторое значение сопротивления нагрузки. Чтобы найти эту приемлемую нагрузку значение сопротивления, мы можем использовать таблицу для расчета сопротивления в Последовательная схема с двумя резисторами (без диода), вставка известных значений полное напряжение и сопротивление падающего резистора, и расчет для ожидаемое напряжение нагрузки 12,6 вольт:

При общем напряжении 45 В и нагрузке 12,6 В у нас должно получиться 32.4 вольта на R , падение на :

При 32,4 В на падающем резисторе и сопротивлении 100 кОм ток через него будет 324 мкА:

Поскольку это последовательная цепь, ток одинаков во всех компонентах в любой момент времени:

Расчет сопротивления нагрузки теперь является простым делом закона Ома (R = E / I), что дает нам 38,889 кОм:

Таким образом, если сопротивление нагрузки равно 38.889 кОм, будет 12,6 напряжение на нем, диод или без диода. Любое сопротивление нагрузки меньше, чем 38,889 кОм приведет к напряжению нагрузки менее 12,6 вольт, диод или нет диода. При установленном диоде напряжение нагрузки будет регулироваться. до максимум 12,6 В для любого сопротивления нагрузки больше , чем 38,889 кОм.

При исходном значении падающего резистора 1 кОм наш регулятор схема смогла адекватно регулировать напряжение даже под нагрузкой сопротивление всего 500 Ом.Мы видим компромисс между мощностью рассеивание и приемлемое сопротивление нагрузки. Падение более высоких ценностей резистор дал нам меньше рассеиваемой мощности за счет увеличения допустимое минимальное значение сопротивления нагрузки. Если мы хотим регулировать напряжение для малых сопротивлений нагрузки, цепь должна быть подготовлена ​​к обрабатывать более высокое рассеивание мощности.

Стабилитроны регулируют напряжение, действуя как дополнительные нагрузки, рис. больший или меньший ток по мере необходимости для обеспечения постоянного падения напряжения поперек нагрузки.Это аналогично регулированию скорости автомобиль путем торможения, а не путем изменения положения дроссельной заслонки: не только это расточительно, но тормоза должны быть сконструированы так, чтобы справиться со всеми мощность двигателя, когда этого не требуют условия движения. Несмотря это принципиальная неэффективность конструкции, схемы стабилизаторов стабилитрона широко используются благодаря своей простоте. В мощных приложения, в которых неэффективность была бы неприемлема, другие применяются методы регулирования напряжения.Но даже тогда маленький Схемы на основе стабилитрона часто используются для обеспечения «эталонного» напряжения для управлять более эффективной схемой усилителя, управляющей основной мощностью.

Стабилитроны производятся со стандартными номинальными напряжениями, указанными в таблице ниже. В таблице «Стандартные напряжения стабилитрона» указаны стандартные напряжения для 0,3 Вт. и детали мощностью 1,3 Вт. Мощность соответствует размеру кристалла и корпуса и составляет мощность, которую диод может рассеивать без повреждений.

Напряжение на общем стабилитроне

0.5 Вт
2,7 В 3,0 В 3,3 В 3,6 В 3,9 В 4,3 В 4,7 В
5,1 В 5,6 В 6,2 В 6,8 В 7,5 В 8,2 В 9,1 В
10 В 11 В 12 В 13 В 15 В 16 В 18 В
20В 24В 27В 30В
1.3 Вт
4,7 В 5,1 В 5,6 В 6,2 В 6,8 В 7,5 В 8,2 В
9,1 В 10 В 11 В 12 В 13 В 15 В 16 В
18V 20V 22V 24V 27V 30V 33V
36V 39V 43V 47V 51V 56V 62V
68V 75V 100V 200V

Стабилитрон с ограничением: Схема ограничения, которая фиксирует пики формы волны приблизительно при напряжении стабилитрона диодов.Схема на рисунке ниже имеет два стабилитрона, соединенных последовательно, противоположных симметрично зажиму форма волны при напряжении, близком к стабилитрону. Резистор ограничивает потребляемый ток. стабилитронами до безопасного значения.

 * СПЕЦИЯ 03445.eps
D1 4 0 диод
D2 4 2 диода
R1 2 1 1.0k
V1 1 0 SIN (0 20 1k)
.модель диода d bv = 10
.tran 0,001м 2м
.конец
 

Ограничитель стабилитрона:

Напряжение пробоя стабилитрона для диодов устанавливается равным 10 В параметром модели диода «bv = 10» в списке spice net на рисунке выше.Это приводит к срезанию стабилитронов при напряжении около 10 В. обрежьте обе вершины. Для положительного полупериода верхний стабилитрон обратный смещен, пробой при напряжении стабилитрона 10 В. Нижний стабилитрон падает примерно на 0,7 В, так как он смещен в прямом направлении. Таким образом, более точный уровень отсечения составляет 10 + 0,7 = 10,7 В.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *