Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334

slawekjurek 28 Jul 2012 11:00 19590 14
  • Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334

    Witam wszystkich na forum.

    Niedawno wykonałem stosunkowo prosty układ służący do testowania i pomiaru napięcia zenera (lub napięcia przewodzenia) diod półprzewodnikowych.

    Tester jest bardzo przydatny w codziennej pracy serwisu elektronicznego, gdyż obecnie wiele diod półprzewodnikowych SMD nie posiada w ogóle oznaczeń, co w przypadku diod zenera może sprawiać duże problemy.



    Używam określenia "tester" a nie "układ pomiarowy", gdyż dokładność tego urządzenia nie jest zbyt wysoka - głównie zależy ona od dokładności zastosowanego woltomierza (ja użyłem gotowego "3-cyfrowego" miliwoltomierza LED produkcji chińskiej).
    Układem stabilizującym prąd jest standardowa aplikacja LM334.
    Ponieważ dysponowałem transformatorem sieciowym o napięciu wtórnym ok.50V, w celu obniżenia tego napięcia do poziomu 40V (czyli maksymalnego dla LM334) oraz stabilizacji, zastosowałem układ LM317 pracujący również w standardowym dla niego układzie aplikacyjnym.

    Regulacje podczas uruchomienia testera polegają na ustawieniu potencjometrem R5 (patrz schemat w załączeniu) napięcia +40V, oraz na dobraniu rezystora R6 tak aby stabilizowany prąd płynący przez testowaną diodę zenera wynosił ok.10mA. Rezystor R6 najlepiej w praktyce zastąpić dwoma lub trzema rezystorami stałymi, w takim układzie mieszanym, aby rezystancja wypadkowa wynosiła ok. 10Ohm.

    Cały układ można uprościć jeszcze bardziej rezygnując z zasilacza +5V oraz stabilizatora LM317, jednak wyłącznie przy założeniu zastosowania transformatora sieciowego o niższym napięciu wtórnym i tradycyjnego miernika w miejsce miliwoltomierza elektronicznego.

    Załączam schemat ideowy testera oraz fotki wykonanego urządzenia.

    Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    slawekjurek
    Level 14  
    Offline 
    ELEKTRONIKA SERWIS
    www.elserw.com.pl
    Has specialization in: automatyka przemysłowa
    slawekjurek wrote 145 posts with rating 73, helped 0 times. Live in city Chorzów. Been with us since 2004 year.
  • #3
    Atreyu
    Level 22  
    Koledze chodziło o wstępne obniżenie napięcia.

    Ja bym to uprościł przez zastosowanie trafa z odpowiednio dobraną przekładnią. Przecież można większość traf rozmontować i odwinąć nieco zwojów. Nie znam budowy tego konkretnego trafa ale najczęściej jest to możliwe.

    Jeżeli byłby z tym kłopot to jest jeszcze jedno rozwiązanie problemu. W szereg z bezpiecznikiem F1 wstaw sobie kondensator foliowy na 630V o pojemności dobranej tak, aby na kondensatorze filtrującym obwodu roboczego napięcie wynosiło te 40V. Wtedy wywalasz cały ten stabilizator na LM317 i pozostawiasz samo źródło prądowe.

    Rezygnując z LM334 można przecież zrobić źródło prądowe na dwóch tranzystorach, wtedy w ogóle problem napięcia odpada , o ile użyjesz odpowiednich tranzystorów. A rozwiązań tranzystorowych jest od groma, zaczynając od oklepanego lustra prądowego ;)

    Pzdr.
  • #4
    redelektron
    Level 20  
    Witam
    Fajny testerek - bardzo przydatny ale czy zamiast LM337 nie byłoby prościej zastosować prosty stabilizatorek prądu na pierwszym lepszym tranzystorze. Nawet zastosować jakiś dowolny n-p-n w obudowie TO-220 żeby ewentualne ciepło miało na czym się wydzielić. Taki patent zaoszczędziłby Ci kombinacji z LM317 przy dobraniu odpowiedniego tranzystora w stabilizatorze prądu (odpowiednio wysokie Uce).
  • #5
    slawekjurek
    Level 14  
    Dziękuję wszystkim za recenzje i uwagi, poniżej postaram się odpowiedzieć na niektóre pytania:

    <janusz121>
    1. W nocie katalogowej LM317 wyczytałem "Input-Output Voltage Differential +40V" i na tym oparłem pomysł zastosowania tego układu do ograniczenia napięcia o 10V.
    2. Oczywiście kondensator C2 powinien być zamieniony na schemacie z C3 - mój błąd podczas rysowania schematu, przepraszam.

    <Atreyu>
    1. Niestety nie miałem "na stanie" innego trafa, a ten toroid raczej nie nadaje się do odwijania zwojów z uwagi na pracochłonność tej operacji :)
    2. Pomysł z kondensatorem na uzw. pierwotnym jest niezły, zastosuję przy najbliższej okazji.

    <Atreyu>, <redelektron>
    Kwestia zasotoswania LM334 jako stabilizatora prądu była podyktowana przede wszystkim posiadaniem takiego układu w magazynie, poza tym jak sądzę układy na tranzystorach wymagają dobierania elementów i zazwyczaj nie pracują zbyt dobrze ze względu między innymi na brak stabilizacji termicznej tychże. Nie mam za bardzo dobrych doświadczeń z układami na tranzystorach, tym bardziej że ktoś lepszy już to wymyślił w postaci zintegrowanego IC ;).

    Reasumując: Zastosowanie LM334 jest kwestią mojego wyboru, którą potwierdza dobra stabilność i prostota konstrukcji źródła prądowego zbudowanego na tym układzie, nie ujmując przy tym niczego rozwiązaniom opartym na LM317, czy tranzystorach.

    Swoją drogą Panowie, może ktoś by tutaj zapodał jakiś fajny i wypróbowany schemacik takiego źródła prądowego na tranzystorach (choćby dla potomnych), bo jeśli chodzi o LM317 - jest tego pełno, przejrzałem Elektrodę i trochę "Googli" ale raczej takie rozwiązania mnie nie przekonują, no może dla większych prądów...




    ---------------



    Odpowiadając koledze na pytanie "Po co taki tester?", powiem tak:

    Od 22 lat zajmuję się profesjonalnie serwisem elektroniki i jakoś do tej pory też nie bardzo odczuwałem potrzebę posiadania jakiegokolwiek testera diod zenera (wystarczał miernik i dobre oko, a potem lupa, żeby wiedzieć czy ma się do czynienia z dobrą, czy uszkodzoną diodą i jakie ona ma nominalne napięcie zenera). I owszem, tak było... w epoce diod przewlekanych i serwisu urządzeń np. RTV, gdzie układy były proste i przejrzyste a schematów do tego za trzęsienie.
    Obecnie od jakiegoś czasu mam jednak do czynienia prawie wyłącznie z diodami zenera w obudowach SMD, które żeby było śmiesznie pracują w bardzo niestandardowych układach (np. układy kształtowania impulsów, obwody wejściowe w sterownikach PLC, zabezpieczenia obwodów nisko i wysokonapięciowych).

    Scenariusz 1:
    Mam na stole płytkę, o której wiem tylko tyle, że jest to np.karta pomiaru temperatur jakiegoś systemu sterowania i jest na niej 5 kanałów pomiarowych zabezpieczonych na wejściach diodami zenera - niestety większość z tych diod jest wydymiona (odparowana) na płycie, a te które pozostały są losowo uszkodzone, całe ich oznaczenie to śliczny czerwony pasek (mniemam-katoda) na silnie "przepracowanej" szklanej obudowie (gołym okiem nie widać nawet czy pasek jest czerwony, czy może bardziej żółty). Nie poddaję się więc, biorę do ręki dokumentację oznaczeń diod zenera (kilku z kilkudziesięciu minimum producentów) i szukam co "autor" miał na myśli "malując" domniemany czerwony pasek - po godzinie znajduję co najmniej kilkadziesiąt rodzajów diod różnych producentów, do tego o różnych napięciach zenera, mocach, itp. nie muszę dalej opowiadać, że to horror i strata czasu. Dodam jeszcze, że pomiar "w układzie pod napięciem" odpada bo przecież często "strach" podłączać taką wydymioną płytę i zwyczajnie szkoda doprowadzać do dalszych uszkodzeń.
    A z takim testerem diod - 5 minut roboty: wylutowanie całych mechanicznie, nie "odparowanych" diodek, szybki pomiar napięć zenera i wynik - 2 diody mają wskazania 0,0V, dwie dajmy na to 5,5V, pozostałych kilka wartości różne z przedziału między 30-40V - Konkluzja: Wszystkie diody należy wymienić na C5V6. Czas operacji: około 5 minut = koszt diagnostyki zmniejszony kilkakrotnie.

    Scenariusz 2: W czeluściach magazynu znaleziona dioda zenera w standardowej obudowie z wytartym opisem. Najprościej więc, jak radzi kolega i jak sam robiłem dotąd, zmontować "szybko" układ pomiarowy: zasilacz z regulacją napięcia (najlepiej do 30-40V) + rezystor (jaki?) + miernik. Pytanie zasadnicze jaki rezystor zastosować aby "nie przegiąć" z prądem, nie znając przy tym kompletnie napięcia zenera i mocy badanej diody? A od jakiego napięcia zacząć "ciągnąć w górę na zasilaczu"? Jeśli od zera, ok - ile to czasu wszystko trwa? Jakie jest prawdopodobieństwo "unieszkodliwienia" testowanej diody na zawsze? ;)
    Czas tej samej operacji z testerem: 15-20 sekund i po robocie :)

    Sorki, za przydługi wywód, ale sądzę że obrazowo naświetliłem potrzebę używania testera w mojej pracy. Zaznaczam "w MOJEJ pracy", bo nikt nikogo nie będzie przecież przekonywał na siłę, że poświęcenie kilku godzin na zmontowanie układu testera, zwróci się z okładem w dającej się przewidzieć przyszłości :)

    Pozdrawiam wszystkich i jeszcze raz dziękuję kolegom za wszelkie uwagi i pytania.
  • #6
    bobo
    Level 29  
    Pozwolę sobie dopiąć, do wątku testera zenerek,mój tester który używam od 2 lat z b.dobrym skutkiem.
    Układ jest banalnie prosty i można go zmontować w godzinę czasu. Mój został zmontowany na płytce uniwersalnej (patrz foto ). Kilka uwag:
    1. Opornikiem Rz ustawiamy prąd diody zenera np. 5mA, 10mA lub większy, pamiętać należy aby, nie dać do "wiwatu" tranzystorom źródła.
    2. Stosując większe napięcie przetwornicy, również trzeba pamiętać o nap. Uke tranzystorów.
    3. Tranzystory można zmontować do "kupy" obudowami , ale nie ma co popadać w przesadę, pomiaru dokonuje się przez chwilę i dryft temp. nie jest wartością krytyczną, w końcu jest to tylko tester.
    Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334

    Pozdrawiam.
  • #7
    slawekjurek
    Level 14  
    Kolego <bobo> tego właśnie schematu bardzo mi brakowało.
    Super, że go tu zamieściłeś. Gdybym miał go wtedy, pewnie nie kombinowałbym z LM. Pozdrawiam
  • #8
    LightOfWinter
    Level 33  
    bobo wrote:
    Pozwolę sobie dopiąć, do wątku testera zenerek,mój tester który uzywam od 2 lat z b.dobrym skutkiem.
    Układ jest banalnie prosty i można go zmontować w godzine czasu. Mój został zmontowany na płytce uniwersalnej (patrz foto ). ...

    Witam

    W zamieszczonym w pdf-ie schemacie wkradł się błąd.

    Nóżka 2 przetwornicy powinna być do masy jest to emiter tranzystora kluczującego.
    Między nóżkę 3-cią i masę powinien być podpięty kondensator 1500pF.

    Pozdrawiam
  • #10
    elktrod
    Level 32  
    Przepraszam, że odgrzewam kotleta, ale chciałbym skonstruować tester ze schematu zalinkowanego przez BOBO, jednak nie rozumiem dalszej porady
    LightOfWinter wrote:
    W zamieszczonym w pdf-ie schemacie wkradł się błąd.

    Nóżka 2 przetwornicy powinna być do masy jest to emiter tranzystora kluczującego.
    Między nóżkę 3-cią i masę powinien być podpięty kondensator 1500pF.


    Dorysowałem dokładnie połączenia z w/w porady i wyszedł mi galimatias bo kondensatory 560pF z nóżki 2 i ten dorysowany z nóżki 3 do masy są zwarte co pokazują niebieskie linie a ponadto połączenie pomiędzy nóżką 3 i 4 nadal zwiera nóżkę 3 do masy... Czy może ktoś mi narysować jak to powinno wyglądać, czyli czego się pozbyć: kondensatora 560pF i których linii i w jakim zakresie się pozbyć aby wszystko było OK? Po w/w poradzie to mi się nóżki 2,3 i 4 zwarły do masy. To po co te kondensatory zwarte są potrzebne? A jak odepnę z nóżki 2 kondensator 560pF to gdzie odpiętą nóżkę podlutować, czy go wywalić? Czy nóżkę 3 i 4 rozdzielić? Czy nóżkę 4 pozostawić na masie? Czy masę do kondensatora 100nF pozostawić?
    Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334 Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334
  • #11
    AdamC
    Level 27  
    Patrząc inaczej na temat, to większość elektroników ma taki przyrząd na stole pod tytułem zasilacz laboratoryjny z ograniczenie prądu. Wystarczy ustawić ograniczenie prądu i już można testować zenerki w zakresie możliwości zasilacza.
  • #12
    elktrod
    Level 32  
    Z tymi rysunkami wyżej chyba sam znalazłem rozwiązanie w datscheet:
    Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334
    AdamC wrote:
    Wystarczy ustawić ograniczenie prądu i już można testować zenerki w zakresie możliwości zasilacza.

    No właśnie, w zakresie możliwości.... a co dalej? Aż dziw bierze - totalna SACHARA!
    Jeden projekt tylko znalazłem 2,2-100V:
    http://archive.siliconchip.com.au/cms/A_112682/article.html
    Tester diod Zenera By John Clarke
    http://archive.siliconchip.com.au/cms/gallery/article.html?a=112682&i=7
    Co o tym projekcie sądzicie, czy znacie lepsze projekty?
  • #13
    Marian B
    Level 37  
    slawekjurek wrote:
    Swoją drogą Panowie, może ktoś by tutaj zapodał jakiś fajny i wypróbowany schemacik takiego źródła prądowego na tranzystorach (choćby dla potomnych), bo

    Tu jest zastosowany układ na tranzystorach z możliwością regulacji prądu. Sprawuje się bez zarzutu już kilka lat i bardzo się przydaje przy naprawach.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=16780245#16780245
    Jeżeli już został zastosowany transformator sieciowy, to moim zdaniem można było wybrać z wyższym napięciem, np. TSL15/001, i można wtedy bez problemu zbadać diodę Zenera o napięciu np. 200V
    Tu jest wersja uproszczona tego samego testera, po odrzuceniu całej tej automatyki:
    Tester diod Zenera ze źródłem prądowym LM334
    Moim zdaniem, taki przyrząd tylko do badania diod zenera to troche marnotrawstwo, warto rozbudować go o więcej funkcji, mierzenie diod Zenera będzie niejako po drodze.
  • #14
    elktrod
    Level 32  
    Z tym, że w takim przyrządzie gdy mierzenie diod Zenera jest "niejako po drodze" dokładność miernika wynosi 50%.... lub gorzej.. Nie chce mi się nawet polemizować.. Podaj linka do schematu testera 0-320V nawet bez tego "po drodze" z 1o% dokładnością na całym zakresie to pogadamy...
  • #15
    Marian B
    Level 37  
    Nie wiem o czym Kolega "pisze". Pomiar napięcia Zenera z dokładnością 0,1V w zakresie napięcia do 290V, jest w zupełności wystarczający do wszystkiego, do wszystkich "zastosowań" w praktyce. Taką dokładność zapewnia ten tester. Moim zdaniem nie warto pisać postów bez "znajomości rzeczy", po to tylko aby zabrać głos.
    Ten tester sprawdza się już kilka lat, można sprawdzić każdą diodę Zenera i nie tylko.
    Sprawdzenie napięcia Zenera można też zrobić przy różnych prądach płynących przez diodę, wystarczy tylko pokręcić gałką regulatora prądu.