Представленный здесь прибор - это стабилитронометр для тестирования значения напряжения неизвестного стабилитрона. - 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.

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.

Для многих радиолюбительских самоделок необходимы стабилизированные источники питания. Основным их элементом является стабилитрон, который способен обеспечить постоянное выходное напряжение. Проверить работоспособность и функционирование этого радиоэлемента можно несколькими способами.

Полностью его проверить и со 100% уверенностью сказать, что этот стабилитрон исправный цифровым мультиметром нельзя. Его конечно можно проверить , но можно ошибочно посчитать рабочий стабилитрон испорченным. Это разве возможно?.

Проведем небольшой практический эксперимент, возьмем любой стабилитрон с маленьким напряжением стабилизации, например 2,4 вольт. И подсоединим к цифровому мультиметру, а он в обоих направлениях звонится. А весь фокус в том, что на щупах цифрового мультиметра присутствует около 5 вольт, и поэтому в обратном направление его просто пробивает. Поэтому не стоит проверять стабилитроны с низким напряжением стабилизации цифровыми мультиметрами, лучше используйте старый аналоговый тестер, а если его нет можно собрать небольшую схему ниже.

Основным узлом схемы является преобразователь преобразующий 9 вольт в 45 выполненный на микросхеме МС34063. Эта микросхема специально применяется в повышающих, понижающих и инвертирующих преобразователях с минимумом элементов. Напряжение на выходе МС34063, получаемое повышающим преобразователем, задается резисторами R2 и R4. Резистор R5 ограничивает выходной ток до трех миллиампер, чтобы не повредить тестируемый стабилитрон. Вольтметр предназначен для измерения напряжения стабилизации.

Вся схема монтируется на печатной плате. Для подключения к мультиметру приспособил вилку от старого зарядного устройства. Запитал схему от батарейки типа "Крона", которую разместил в боксе и закрепил на плате. Индуктивность намотал на пластмассовой катушке с размерами: внешний диаметр - 15мм, внутренний - 5мм, расстояние между щёчками - 15мм. Провод использовал ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,2мм, наматываем до заполнения.

Предлагаемая приставка к мультиметру позволит проверить главный параметр любого стабилитрона - напряжение стабилизации. Основа схемы блок преобразователя напряжения от калькулятора "Электроника МК-24", который вы врятли захотите использовать по прямому назначению. Блок имеет три вывода: "+", "-" и "VBbo", на корпусе надпись КФ-29. Если на его вход подать 1,5 В на выводе будет напряжение около 15 В. Резистор R1 вместе с тестируемым стабилитроном составляют параметрический стабилизатор напряжения.

К разъемам XS1 и XS2 подключают цифровой мультиметр например М-830 в режиме измерения напряжения. Пока стабилитрон не подключен, мультиметр показывает выходное напряжение преобразователя. Как только подключим испытуемый стабилитрон мультиметр покажет напряжение стабилизации. В случае если вы его подключите как диод, то вы увидете на дисплее 0,7 В. Если при обоих подключениях показывает почти ноль, то стабилитрон пробит. Учтите что стабилитроны с напряжением стабилизации выше 15 вольт проверить не получится.

Если блок-преобразователь от калькулятора найти не получится, можете использовать вот эту схему:

Основа схемы транзистор VT1 и трансформатор Т1 на которых собран блокинг-генератор. Импульсы с выхода транзистора VT1 выпрямляются диодом VD1, через резистор R1 поступают на разъемы XS1 и XS2. .

Трансформатора Т1 собран на ферритовом кольце К10*6хЗ мм магнитной проницаемостью 1000-2000. Первичная обмотка состоит из 20 витков, а вторичная - 10 витков провода ПЭВ-2 0,31

Диод 1N5817 можно заменить на 1N5818, 1N5819.

Схема устройства достаточно проста. Напряжение, поступающее со вторичных обмоток трансформатора на 24 вольта, выпрямляется и на выходе фильтра получается постоянное напряжение 80В, которое подается на стабилизатор напряжения, собранный на элементах (R1, R2, D1, D2 и Q1),с его выхода получается постоянное напряжение 52 Вольта, чтобы не превысить максимум порогового напряжения на микросхеме LM317AHV.

На микросхеме LM317AHV построен генератор постоянного тока, куда введен переключатель S2 с резистором R4, для выработки двух тестовых режимов (5мА и 15мА) в качестве источников тока для тестируемого стабилитрона.

Схему этого устройства для проверки стабилитрона легко повторить используя стандартные и дешевые радиоэлементы. Готовый импульсный блок питания можно позаимствовать из ненужного DVD , а качестве вольтметра можно применить один из дешевых китайских мультиметров, например D-830.

Стабилитрон относится к электронным приборам с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Его свойства характерны обычному диоду. Но есть и существенное различие между ним и диодом. Для проверки исправности стабилитрона можно использовать много различных лабораторных приборов и стендов. На практике, для ремонта электронной начинки, радиолюбители используют мультиметры или тестеры со стрелочной шкалой индикации. Чтобы выявить неисправность стабилитрона своими руками нужно хорошо знать его характеристики и уметь пользоваться мультиметром. Как проверить стабилитрон этим прибором, не прибегая к сложным и длительным лабораторным экспериментам, можно рассмотреть на примере.

Его работа основана на нелинейной вольт-амперной характеристике p-n перехода. Отличие от диодов и светодиодов заключается в наличии на вольт-амперной характеристике зоны пробоя. Она показывает, что при возрастании тока в нагрузке напряжение остается практически неизменным. Это свойство называют стабилизационным, а электронный элемент получил название стабилитрон. Устройства, где они применяются, называются стабилизаторы. Стабилитроны изготавливаются, в основном, в стеклянном или металлическом корпусе. Они бывают низковольтными и высоковольтными. Чтобы убедиться в исправности элемента его проверяют мультиметром.

Порядок проверки

Чтобы проверить деталь на исправность, мультиметр используют в режиме измерения сопротивления или в режиме проверки диодов. Тестером или мультиметром стабилитроны прозваниваются точно также как и диоды. К выводам стабилитрона прикладывают щупы и считывают показания со шкалы индикации. Измерения должны проводиться в прямом и обратном направлении, то есть сначала прикладываем плюс мультиметра к катоду, а затем к аноду стабилитрона. Прибор должен показать в первом случае бесконечное сопротивление, а во втором случае покажет единицы или десятки Ом.

Такие показатели говорят об исправности стабилитрона. Если измерение сопротивления показывают в обоих направлениях бесконечность, то это говорит об обрыве p-n перехода и неисправности.

Бывает так, что при прозвонке стабилитрона мультиметр показывает в обоих направлениях десятки или сотни Ом. В этом случае создается впечатление, что стабилитрон пробит. Именно такой вывод можно было бы сделать, если бы это был обычный диод. Но в случае стабилитрона такой вывод неверен, он, скорее всего, исправен. Объясняется это наличием напряжения пробоя.

При прикладывании щупов мультиметра к выводам стабилитрона прикладывается напряжение внутреннего источника питания мультиметра. Если напряжение источника питания выше значения напряжения пробоя, то шкала индикации покажет сопротивление десятков или сотен Ом.

Если мультиметр имеет источник питания напряжением, например, 9 Вольт, то все проверяемые стабилитроны с напряжением стабилизации меньше 9 Вольт при измерении будут показывать пробой.

Как проверить стабилитрон мультиметром на плате

При ремонте платы, где расположен стабилитрон необходимо предусмотреть меры защиты от поражения электрическим током. Порядок действий при проверке электронного устройства такой же, как и при проверке выпаянного стабилитрона. Но нужно учесть, что остальные радиоэлементы, расположенные в схеме на плате, могут сильно изменить показания. Если остаются сомнения в правильности интерпретации результатов проверки, то стабилитрон демонтируют из платы и проверяют его без влияния остальных компонентов схемы.
Нужно отметить, что исправность элемента нельзя гарантировать со стопроцентной уверенностью при проверке его мультиметром. Ее можно гарантировать в том случае, если поместить его в схему и включить электронное устройство с этой схемой. Если устройство будет работать, то это означает, что элемент исправен.

Всего несколько часов потребуется, чтобы изготовить это устройство. Оно предназначено для проверки исправности. определения цоколевки и напряжения стабилизации стабилитронов. Но с его помощью можно проверять и другие полупроводниковые приборы, например, определить напряжение пробоя эмиттерного перехода транзистора, которые иногда используются в качестве стабилитронов.

Как проверить стабилитрон

И так, как же проверить стабилитрон? При проверке не ставилась задача определять зависимость напряжения стабилизации от протекающего тока. Схема устройства показана на рис. 1. В его состав входят повышающий преобразователь напряжения, собранный на микросхеме DD1 и транзисторе VT1, а также специализированный модуль F08508G. В Интернете этот модуль (рис. 2) позиционируется как тестер аккумуляторной батареи автомобиля и представляет собой трехразрядный измеритель напряжения с цифровым светодиодным индикатором. Он позволяет измерять постоянное напряжение до 99,9 В

На логических элементах DD1.1 - DD1.3 собран генератор импульсов, элемент DD1.4 - буферный. Частоту задают параметры элементов С2 и R1, и для указанных на схеме она - примерно 9 кГц. Импульсы с его выхода через резистор R2 поступают на базу транзистора VT1, который работает в ключевом режиме. Когда он открыт, через дроссель L1 протекает ток и энергия накапливается в его магнитном поле.

Когда транзистор закрывается, на коллекторе возникает ЭДС самоиндукции и формируется импульс напряжения амплитудой около 60 В, который затем выпрямляется диодом VD1, и конденсатор СЗ заряжается до этого напряжения. Через токоограничивающий резистор R3 это напряжение поступает на испытываемый стабилитрон и на вход модуля. С помощью переключателя SA2 изменяют полярность напряжения на стабилитроне, но не на входе модуля.
Снимая показания с индикатора модуля, можно определить напряжение стабилизации и цоколёвку стабилитрона.

Печатная плата устройсто для проверки стабилитронов

При этом следует учесть, что, если стабилитрон обычный, в его состав входит один p-n переход (VD1 на рис. 3). Поэтому при напряжении обратной полярности (плюс - на катод, минус - на анод) будет индицироваться напряжение пробоя, для стабилитрона это и есть напряжение стабилизации. При смене полярности на р-n переходе будет прямое напряжение, если он кремниевый, то это около 0,6 В. Если стабилитрон симметричный (VD2 рис. 2), при смене полярности напряжение стабилизации меняется незначительно. Но есть еще и так называемые термокомпенсированные стабилитроны, в состав которых входит дополнительный диод (VD3 на рис. 3).

В этом случае при одной полярности подключения на вход модуля А1 поступит напряжение стабилизации, а при другой - выходное напряжение преобразователя. Генератор импульсов можно собрать и на других микросхемах, фрагменты схемы устройства в случае применения микросхем К561ЛН2 и К561ЛА7 (К561ЛЕ5) показаны на рис. 4 и рис. 5 соответственно.
Элементы устройства смонтированы на макетной плате (рис. 6) с использованием проводного монтажа. Применён резистор МЛТ, С223, оксидные конденсаторы - импортные, конденсатор С2 - К1017. Транзистор - любой из серий КТ815 и КТ817. Выключатель питания и переключатель - малогабаритные любого типа. Дроссель - штатный дроссель от КЛЛ, который намотан на Ш-образном ферритовом магнитопроводе (рис. 7).

Обычная индуктивность таких дросселей - несколько миллигенри. Для подключения исследуемых приборов можно использовать зажимы «крокодил» (XS1, XS2). Взамен модуля можно применить цифровой мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Налаживание сводится к изменению частоты генератора для получения выходного напряжения (без нагрузки) около 60 В. Сделать это можно подборкой конденсатора С2 (увеличивая или уменьшая ёмкость) или резистора R1 (только в сторону увеличения сопротивления). Питается устройство от батареи 6F22 (Крона), максимальный потребляемый ток - 38 мА.

Внешне стабилитрон похож на диод, выпускается в стеклянном и металлическом корпусе. Его главное свойство заключается в сохранении постоянного напряжения на своих выводах при достижении определенного потенциала. Это наблюдается у него при достижении напряжения туннельного пробоя.

Обычные диоды при таких значениях быстро доходят до теплового пробоя и перегорают. Стабилитроны, их еще называют диодами Зенера, в режиме туннельного или лавинного пробоя могут находиться постоянно, без вреда для себя, не доходя до теплового пробоя. Прибор изготавливается из монокристаллического кремния, в электронной аппаратуре выступает как стабилизатор или опорное напряжение. Высоковольтные защищают от перенапряжений, интегральные стабилитроны со скрытой структурой используются в качестве эталонного напряжения в аналого-цифровых преобразователях.

Проверка тестером

Так как стабилитрон и диод имеют почти одинаковые вольтамперные характеристики за исключением участка пробоя, то мультиметром стабилитрон проверяется, как и диод.

Проверка осуществляется любым мультиметром в режиме прозвона диода или определения сопротивления. Выполняются такие действия:

• переключателем устанавливают диапазон измерения Омов;
• к выводам радиодетали подсоединяются измерительные щупы;
• мультиметр должен показать единицы или доли Ом, если его внутренний источник питания подключится плюсом к аноду;
• поменяв щупы местами, меняем полярность напряжения на выводах полупроводника и получаем сопротивление близкое к бесконечности, если он исправен.

Чтобы убедиться в исправности стабилитрона переключаем мультиметр на диапазон измерения сопротивления в килоомах и проводим измерение. При исправном приборе, показания должны лежать в пределах десятков и сотен тысяч Ом. То есть он пропускает ток, как обычный диод.

Частные случаи

Иногда, мультиметр при проверке исправного полупроводника в режиме измерения сопротивления при обратной полярности показывает значение сильно отличающееся от ожидаемого. Вместо сотен килоом – сотни ом. Создается впечатление, что он пробит, и прозванивается в обе стороны.

Это возможно в случае использования в мультиметре внутреннего источника питания, превышающего напряжение стабилизации стабилитрона.

Полупроводник уменьшает свое внутреннее сопротивление до тех пор, пока не достигнет напряжения стабилизации. Поэтому при измерениях необходимо это учитывать.

Иногда, при прозвонке мультиметр показывает большое сопротивление при прямом и обратном потенциале. Скорее всего, это двуханодный стабилитрон, поэтому для него полярность значения не имеет. Для проверки исправности потребуется приложить напряжение чуть больше стабилизирующего, при этом менять полярность. Измеряя токи, проходящие через него и сравнивая вольтамперные характеристики прибора можно выяснить состояние устройства.

Проверка диода Зенера на печатной плате затруднена влиянием других элементов. Для надежного контроля работоспособности необходимо выпаять один вывод, производить измерения вышеописанным способом.

Тестер для стабилитронов

Проверка стабилитронов мультиметром не дает 100% гарантии их исправности. Это связано с тем, что он не может проверить его основные параметры. Поэтому многие радиолюбители изготавливают тестер стабилитронов своими руками.

Схема самого простого варианта состоит из набора аккумуляторов, постоянного резистора номиналом 200 Ом, переменного сопротивления на 2 кОм и мультиметра. Аккумуляторы соединяются последовательно для получения потенциала необходимого для измерения параметров стабилитронов. Напряжения стабилизации в основном лежат в пределах 1,8-16 В. Поэтому собирается батарея на 18 В. Затем к ее выводам параллельно подсоединяем последовательную цепочку из переменного резистора на 2 кОм мощностью 5 Вт и постоянного на 200 Ом. Второй будет играть роль ограничивающего сопротивления. Выводы переменного резистора присоединяются к трехконтактной клеммной колодке. К первому контакту присоединяется вывод, подключенный к плюсу батареи, ко второму другой крайний вывод, а к третьему средний подвижный контакт резистора.

В других вариантах тестеров можно применять импульсные источники питания с регулируемым напряжением выходного каскада, но суть не меняется, измерителем остается мультиметр.

Определение характеристик

Для проверки исправности стабилитрона и соответствия паспортным данным необходимо проверить его работу на разных напряжениях. Сначала надо прозвонить в режиме измерения сопротивления. Убедившись в отсутствии пробоя, на первом и третьем контакте колодки выставляется разность потенциалов 0,1 вольта. Это достигается регулировкой резистора. Проверка происходит в режиме измерения постоянного напряжения . Анод проверяемого стабилитрона подсоединяется к третьему контакту колодки, а катод подключается к первому. Щупы тестера подсоединяются к ним же.

Регулировкой переменного резистора увеличиваем обратное напряжение на полупроводнике до тех пор, пока оно не перестанет изменяться. Если это произошло, значит, стабилитрон достиг напряжения стабилизации и работает нормально. Иногда требуется определить его вольтамперную характеристику. Тогда к предыдущей схеме добавляется тестер, работающий в режиме амперметра, соединенный последовательно со стабилитроном. При изменении вольтажа с определенным шагом, снимаются значения напряжения и тока, строится график, получается вольтамперная характеристика.