Переносной вариант измерителя Uкэ.макс. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В [1] был описан измеритель Uкэ.макс для подбора транзисторов мощных УМЗЧ. В данной статье приводится описание прибора аналогичного назначения, но новый прибор не привязан к сетевому напряжению, его можно взять с собой на радиорынок для проверки транзисторов. А это, согласитесь, очень важное преимущество нового измерителя.

Прибор, о котором пойдет речь, был изготовлен еще до появления статьи [1]. Измеритель [1] служит мне и по сей день. Нередко приходится проверять транзисторы по параметру Uкэ.макс после стандартной проверки обычным стрелочным омметром М41070/1. Кстати, этот омметр лучше подходит при проверке транзисторов, чем популярные цифровые омметры серии 830 и т.д. Но реальные цифры можно получить лишь в условиях, близких к рабочим режимам транзисторов. Чтобы испытуемый транзистор не вышел из строя, необходимо позаботиться о построении системы, близкой к неразрушающему контролю. И, конечно, прибор должен быть переносным. От гальванических элементов решено было отказаться, их заменил аккумулятор.

Экспериментируя с различными схемами преобразователей напряжения, я пришел к схеме рис.1.

(нажмите для увеличения)

Прибор получился малогабаритным - масса прибора в основном определялась массами аккумулятора и корпуса. В нем удалось получить выходное постоянное напряжение больше 4 кВ! Поэтому в схему введен резистор R6, ограничивающий сверху диапазон регулирования высокого напряжения. Такое высокое напряжение, кстати, позволяет проверять конденсаторы и диоды.

Для проверки транзисторы включают параллельно регулируемому источнику напряжения. Благодаря резистору R15 (R16), при замыкании нагрузки схема работает в режиме генератора стабильного тока. Этим защищается как схема, так и проверяемые транзисторы. Как показала практика измерений прибором [1], в подавляющем большинстве случаев нет необходимости включать резистор между базой и эмиттером испытуемого транзистора. Если транзистор исправен при закороченной базе с эмиттером, то его без всяких сомнений можно устанавливать в аппаратуру (проверено многолетним опытом). По этой причине в схеме рис.1 выводы базы и эмиттера транзисторов закорочены монтажными перемычками уже в разъемах. Но желающие могут включить переменные резисторы, как это сделано в приборе [1].

Чтобы не коммутировать тип проводимости (n-p-n или p-n-p), в разъемах предусмотрены отдельные контакты для транзисторов различной проводимости. Этим практически исключается подключение напряжения обратной полярности к испытуемому транзистору (это сразу выводит транзистор из строя). В данном приборе имеется вольтметр с "растянутой" шкалой для индикации состояния аккумулятора. Вольтметр выполнен на элементах VD3, VD4, R11 и стрелочном измерителе РА2.

Этим же измерителем осуществляется и контроль исправности измеряемых транзисторов. В показанном на схеме положении выключателя SA2 производят измерение тока через транзистор. При замыкании контактов SA2 измеритель РА2 подключается через элементы R11, VD3, VD4 к положительной клемме аккумулятора. "Растяжка" шкалы осуществляется стабилитроном VD4 и диодом VD3. Этим повышается точность индикатора состояния аккумулятора, а значит, можно применять дешевую измерительную головку.

Для того чтобы снизить вероятность выхода из строя измерителя РА2 при дефектных транзисторах или случайных замыканиях выводов коллектор-эмиттер, в схеме установлены элементы VD5 и R10. "Изюминкой" схемы является электронный киловольтметр, выполненный на сборке VT3 типа КПС104 и измерителе РА1. Традиционное исполнение аналогичных устройств предусматривает стрелочный измеритель тока (обычно на 50 или 100 мкА) и добавочный резистор. Для измерения напряжения до 3 кВ измерителем на 100 мкА необходим добавочный резистор сопротивлением 30 МОм.

Высокое входное сопротивление полевого транзистора VT3.1 позволяет установить резистор R8 сопротивлением 100 МОм. Это позволяет включить дешевый измеритель РА1 от магнитофона на 500 мкА. При R8=100 МОм и напряжении на выходе умножителя напряжения 3 кВ ток потребления составляет всего 30 мкА. Если в распоряжении пользователя есть более чувствительный измеритель, то R8 можно увеличить даже до 500 МОм, что позволит улучшить массогабаритные показатели прибора в целом.

Несколько необычным в рассматриваемом приборе является регулирование выходного напряжения, производимое изменением напряжения на коллекторе транзистора VT1 потенциометром R5. Такое включение гарантирует регулировку Uкэ от нулевого до максимального значения, последнее ограничивается резистором R6.

Другие методы не гарантируют устойчивую работу схемы при малых Uкэ.

Генератор выполнен на элементах DD1.1, DD1.2 по хорошо зарекомендовавшей себя схеме с диодами, благодаря которым имеется возможность раздельно установить длительность импульса и длительность паузы. Частота импульсов определяется емкостью конденсатора С1. В данной схеме она равна 20 кГц. Увеличение частоты имеет смысл при секционировании трансформатора Т1 (в данном случае он выполнен несекционированным).

Генератор развязан двумя буферными элементами DD1.3, DD1.4. В качестве усилителя тока использован транзистор VT1 с большим коэффициентом передачи тока базы (КТ3102Е). В оконечном каскаде VT2 хорошие результаты дает транзистор КТ903А (хотя использовались и транзисторы КТ801Б, КТ815Б, КТ940А, КТ805А, КТ819Г и др.). Со вторичной обмотки трансформатора Т1 напряжение подается на умножитель напряжения (элементы VD13...VD20 и С5...С12).

В приборе предусмотрены клеммы для подключения зарядного устройства. Для зарядки аккумулятора переключатель SA1 переводят в положение, указанное на рис.1. Диод VD12 запрещает подачу напряжения обратной полярности на аккумулятор. Для индикации включения прибора служит светодиод VD21. Таким образом, переключатель SA1 является одновременно и выключателем питания.

Детали. Вместо микросхемы К561ЛЕ5 подойдет и К561ЛА7. Вместо транзистора КТ3102Е можно использовать КТ3102Д или КТ342. О транзисторе VT2 уже было сказано, но добавлю, что если вам не нужно напряжение 3 кВ, то ассортимент применяемых транзисторов становится весьма широким - подойдут и транзисторы средней мощности. Но в этом случае вы не сможете проверить телевизионные транзисторы типов КТ838А, КТ872А и подобные.

Для проверки большинства высоковольтных транзисторов вполне достаточно напряжения 1,5-2 кВ.

В качестве VT3 можно использовать любые одиночные полевые транзисторы, но сборка все же удобнее. Можно использовать КПС104 с любым буквенным индексом.

Вместо диодов КД521А(Б) подойдут КД522. Диоды Д220 и Д223 можно заменить любыми аналогичными, в том числе и КД521, КД522. Вместо последовательно соединенных диодов VD6...VD9 первоначально устанавливались стабилитроны, но у них большие утечки, что вносило погрешности при измерениях больших напряжений. Высоковольтные диоды типа 1N4937 (600 В; 0,1 мкс) вполне заменимы отечественными типов КД226(Г-Е), КД243(ДЖ), КД247(Д-Ж). Стабилитрон VD4 подбирают при наладке (см. ниже).

Выключатели SA2, SA3 типа МТ-1 или любые другие малогабаритные. Переключатель SA3 типа МТ-3. Высоковольтные резисторы R8, R15, R16 типа КЭВ-1. Остальные резисторы типов МЛТ и МТ.

Конденсаторы использованы следующих типов: КД (С1), К73-17 (С3...С12, С14), К50-16 (С2, С13). Измеритель РА2 типа М476/3 (100 мкА), тип РА1 указать не могу, я взял его из старого магнитофона, он удобен тем, что имеет большую шкалу (56х56 мм).

Импульсный трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера К45х23х8. Марка феррита М2000НМ1.

Выбор такого типоразмера обоснован тем, что наматывать обмотки нужно долго и аккуратно. Первой наматывают вторичную обмотку - 1000 витков провода ПЭЛШО-0,25. Поверх нее наматывают первичную обмотку - 27 витков такого же провода, но сложенного в 7 жил.

Конструкция. Измеритель размещен в корпусе из полистирола размером 215х148х55 мм (готовый от какого-то аппарата). Лицевая панель изготовлена из пластика белого цвета, на него легко наносить надписи черной шариковой ручкой, которые затем можно заклеить скотчем. В корпус входит также аккумулятор "восточного" производства (6 В, 4 А.ч, 640 циклов), его размеры 107х69х47 мм. У такого аккумулятора невелик саморазряд, поэтому можно месяцами его не заряжать.

Недавно в схему прибора было внесено изменение - переключатель SA2 заменен двухсекционным. Вторая секция переключателя включена согласно схеме рис.2. Это позволяет более плавно регулировать Uкэ в диапазоне 0...600 В и устранить зашкаливание индикатора РА2 в диапазоне 3 кВ.

Прибор выполнен поблочно. Преобразователь с оконечным транзистором VT2 и трансформатором Т1 размещен на печатной плате (рис.3).

Умножитель напряжения собран на отдельной печатной плате (рис.4).

Электронный вольтметр собран на третьей печатной плате (рис.5). Остальные элементы схемы припаяны к закрепленным деталям на корпусе прибора. Транзистор VT2 установлен без теплоотвода.

Наладка. Необходимо тщательно проверить все применяемые радиокомпоненты. В первую очередь необходимо откалибровать шкалы киловольтметра РА1. Этих шкал две (600 В и 3 кВ). Важно аккуратно разобрать микроамперметр, не повредив головку. Для этого острым скальпелем по хорошо видимому соединительному спаю половинок корпуса сделать надрезы. Шкалу изготавливают из белой бумаги с помощью циркуля и ножниц.

О делителе напряжения R10 и R11. Вначале нужно подобрать R10, так как R11 больше влияет на показания вольтметра.

Калибровать можно этой же схемой (от точки "Б"), применив измеритель со шкалой 50 мкА и резистор 100 МОм. Замкнув контакты выключателя SA3, подбираем резистор R10 для диапазона 3 кВ, лишь после этого подбираем резистор R11 для диапазона 600 В.

Наладку преобразователя напряжения начинаем с генератора. Конденсатором С1 выбираем частоту в пределах 20-30 кГц.

Вместо резисторов R1, R2 нужно первоначально впаять потенциометры и установить скважность, равную 2. Движок резистора R5 должен быть при этом в крайнем левом положении (по схеме).

Затем начинаем перемещать этот движок, при этом напряжение в точке "Б" должно нарастать. Если это не так, необходимо тщательно проверить монтаж и детали. При этих работах устройство нужно питать от стабилизатора напряжения с ограничением тока до 1 А. В противном случае легко вывести из строя транзистор VT2. Установим напряжение в точке "Б" равным 200 В. После этого подбираем конденсатор С1 по максимальному увеличению этого напряжения. Затем подбираем резисторы R1, R2 с той же целью. После этого потенциометром R5 устанавливаем максимальное значение напряжения в точке "Б". При необходимости можно уменьшить сопротивление резистора R6. Уменьшать сопротивление резистора R3 не следует (можно вывести из строя микросхему).

О "растяжке" шкалы вольтметра на РА2. Цепь из элементов VD3, VD4, R11 и РА2 подключаем к регулируемому стабилизированному блоку питания. Зона контроля напряжений этой схемой находится в пределах 5...8 В. Таким образом, имеется возможность следить за состоянием аккумулятора как во время эксплуатации, так и во время зарядки. Установив выходное напряжение блока питания 5 В, добиваемся отклонения стрелки измерителя РА2. Это достигается подбором стабилитрона VD4. После этого подбираем резистор R8 для максимального отклонения при напряжении 8 В.

Модернизация прибора заключается в секционировании трансформатора Т1 для повышения КПД схемы. Можно также установить в качестве измерителя РА1 головку на 50 мкА, что позволит уменьшить ток, снимаемый с высоковольтного выпрямителя, а следовательно, мощность схемы.

Литература:

1. Зызюк А.Г. Подбор транзисторов для мощных УМЗЧ//Радіоаматор. -2001. №6. -С.7.

Автор: А.Г. Зызюк

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Во время сна мы вспоминаем 20.10.2012 Исследователи из Лос-Анджелеса впервые во время сна измерили активность области мозга, которая участвует в процессе обучения, запоминания, а также отвечает за болезнь Альцгеймера. Они обнаружили, что даже во сне и под наркозом эта часть мозга активно работает и ведет себя так, как будто пытается что-то вспомнить. Данное открытие не только говорит в пользу теории о важности сна для упорядочения и закрепления воспоминаний, но и дает важную информацию о правильном распорядке дня. Исследовательская группа одновременно измеряла активность отдельных нейронов из различных частей мозга, участвующих в формировании памяти. Ученые смогли определить, какие области мозга мышей активировали другие, и как эта активация распространялась. Ранние исследования уже указывали на то, что кора головного мозга и гиппокамп "говорят" друг с другом во время сна - считается, что этот "разговор" играет важную роль в создании воспоминаний или консолидации памяти. Треть своей жизни люди проводят во сне, и недостаток сна приводит к проблемам со здоровьем, в том числе и с памятью. Профессор Майянк Мета и его команда наблюдали за тремя связными областями мозга у мышей: неокортекс, гиппокамп и энторинальная область (промежуточная область, которая соединяет две предыдущие). Хотя из предыдущих исследований уже было известно, что диалог между старым и новым мозгом во время сна имеет важное значение для формирования памяти, вклад энториальной коры в эту "беседу" ранее не рассматривался. И этот вклад, по словам профессора Меты, оказался ключевым. Энториальная кора, которая активно работает в реальной жизни, когда мы пытаемся что-то вспомнить, точно так же вела себя во сне. "Большим сюрпризом является то, что столь устойчивая деятельность происходит почти все время в течение сна, - говорит Мета. - Эти результаты совершенно новы, и они удивительны. Активность, как будто у работающей памяти, сохраняется даже под наркозом". Энториальные нейроны у мышей показали постоянную активность. Даже когда она была под наркозом и, следовательно, не могла ничего слышать или чувствовать запах, она вела себя так, будто что-то вспомнила. Примечательно, что иногда это длилось более минуты - огромный срок для деятельности мозга, измеряемой обычно тысячными долями секунды. Ученые считают, что активная деятельность мозга во время сна связана с попытками "разгрузить" память и удалить информацию, которая была обработана в течение дня, но не имеет большого значения. В результате важные воспоминания становятся более доступными и легко извлекаются из памяти. На практике это означает, что хроническое недосыпание может стать причиной гораздо более серьезных проблем, нежели усталость и невнимательность.

Другие интересные новости:

▪ Губы из пробирки

▪ Летающий мотоцикл Speeder

▪ Паутина в промышленности

▪ Микросхема IR25750L для измерения тока

▪ Давление и вибрация сделают инъекции безболезненными

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья История мировой и отечественной культуры. Шпаргалка

▪ статья На какой реке люди заработали больше всего? Подробный ответ

▪ статья Очиток белый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Стабилизатор температуры электронагревателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Якутские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026