Мені останнім часом доводилося возитися з різними електронними баластами та в їхньому складі з диністором DB3, оптронами та стабілітронами з інших пристроїв. Тому для швидкої перевірки цих компонентів довелося розробити та виготовити спеціалізований тестер. Додатково, окрім диністорів та оптронів, щоб не створювати ще тестери для подібних компонентів, тестер може перевіряти стабілітрони, світлодіоди, діоди, переходи транзисторів. У ньому використана світлова і звукова індикація та додатково цифровий вимірювач напруги для оцінки рівня спрацьовування диністоров та падіння напруги на переході стабілітронів, що перевіряються, діодів, світлодіодів, транзисторів.
Примітка: Усі права на схему та конструкцію належать мені, Анатолію Бєляєву.
2017-03-04Опис схеми
Схема тестера представлена на Pic 1.
Примітка: для детального перегляду картинки – клацніть по ній.
Pic 1. Схема тестера DB3 (диністоров), оптронів, стабілітронів, діодів, світлодіодів та переходів транзисторів
Основу тестера становить генератор високовольтних імпульсів, який зібраний на транзисторі VT1 за принципом перетворювача DC-DC, тобто високовольтні імпульси самоіндукції надходять накопичувальний конденсатор C1 через високочастотний діод VD2. Трансформатор генератора намотаний на феритовому кільці, взятому від електронного баласту (можна використовувати будь-яке відповідне). Кількість витків близько 30 на кожну обмотку (не критично і намотування може бути виконана одночасно двома проводами відразу). Резистором R1 досягають максимальної напруги на конденсаторі C1. У мене вийшло близько +73.2 В. Вихідна напруга надходить через R2, BF1, HL1 на контакти панельки XS1, в яку вставляються компоненти, що перевіряються.
На контакти 15, 16 панельки XS1 підключено цифровий вольтметр PV1. Куплено на Аліекспресі за 60 Р . Під час перевірки диністорів, вольтметр показує напругу відкривання диністора. Якщо на ці контакти XS1 підключати світлодіоди, діоди, стабілітрони, переходи транзисторів, то вольтметр PV1 показує напругу на їхньому переході.
Під час перевірки диністорів індикаторний світлодіод HL1 та звуковий випромінювач BF1 працюють у імпульсному режимі – вказуючи на справність диністора. Якщо диністор пробитий, то світлодіод світитиметься постійно і напруга на вольтметрі буде близько 0 В. Якщо диністор в обриві, то напруга на вольтметрі буде близько 70 В, а світлодіод HL1 не світитиметься. Аналогічно перевіряються оптрони, індикаторний світлодіод для них – HL2. Щоб робота світлодіода була імпульсна контакти XS1 вставлений справний диністор DB3 (КН102). При справному оптроні світло індикаторного світлодіода імпульсне. Оптрони мають виконання в корпусах DIP4, DIP6 і їх необхідно встановлювати у відповідні контакти палешки XS1. Для DIP4 – це XS1, а для DIP6 – XS1.
Якщо перевіряти стабілітрони, їх підключати до XS1. Вольтметр буде показувати або напруга стабілізації, якщо катод стабілітрона підключений до контакту 16, або напруга на переході стабілітрона в прямому напрямку, якщо до контакту 16 підключити анод.
На контакти XS1 виведено напругу безпосередньо з конденсатора C1. Іноді є потреба засвітити потужний світлодіод або використовувати повну вихідну напругу високовольтного генератора.
Живлення на тестер подається лише під час перевірки компонентів, натиснувши кнопку SB1. Кнопка SB2 призначена для контролю напруги живлення тестера. При одночасному натисканні на кнопки SB1 та SB2 вольтметр PV1 показує напругу на батарейках. Так зробив, щоб можна було своєчасно поміняти батарейки, коли вони розрядяться, хоча, думаю, що це буде не скоро, тому що робота тестера короткочасна і втрата енергії батарейок швидше за рахунок їхнього саморозряду, ніж через роботу самого тестера під час перевірки компонентів. Для живлення тестера використано дві батареї типу AAA.
Для роботи цифрового вольтметра використовував покупний перетворювач DC-DC. На його виході встановив +4.5 В – напруга що надходить і живлення вольтметра і ланцюг світлодіода HL2 - контроль роботи вихідного каскаду оптронів.
У тестері використав планарний транзистор 1GW, але можна використовувати будь-який відповідний і не тільки планарний, який забезпечить напругу на конденсаторі C1 більше 40 В. Можете спробувати використовувати навіть вітчизняний КТ315 або імпортний 2N2222.
Фотоогляд з виготовлення тестера
Pic 2. Друкована плата тестера. Вид з панелі. На цій стороні плати встановлюються панелька, звуковий випромінювач, трансформатор, індикаторні світлодіоди та кнопки керування.
Pic 3. Друкована плата тестера. Вид з боку друкарських провідників. На цій стороні плати встановлюються планарні компоненти та більш-габаритні деталі – конденсатори С1 та С2, підстроювальний резистор R1. Друкована плата була виготовлена спрощеним методом – прорізанням канавок між провідниками, хоча можна провести травлення. Файл із розведенням друкованої плати можна завантажити внизу сторінки.
Pic 4. Внутрішній вміст тестера. Корпус тестера складається з двох частин: верхньої та нижньої. У верхню частину встановлюється вольтметр та плата тестера. У нижню частину встановлено перетворювач DC-DC для живлення вольтметра та контейнер для батарей живлення. Обидві частини корпусу з'єднуються за рахунок клямок. Традиційно корпус виготовлений із пластику ABS товщиною 2.5 мм. Розміри тестера 80 х 56.5 х 33 мм (без урахування ніжок).
Pic 5. Основні частини тестера. Перед установкою перетворювача на його місце в корпусі, налаштовано вихідну напругу на +4.5 В.
Pic 6. Перед збиранням. У верхній кришці прорізані отвори під індикатор вольтметра, під контактну панельку, під індикаторні світлодіоди та під кнопки. Отвір індикатора вольтметра закритий шматочком оргскла червоного кольору (можна будь-яким відповідним, наприклад, у мене з відтінком пурпурового, фіолетового). Отвори під кнопки зазенковані так, щоб можна було натиснути кнопку, яка не має штовхача.
Pic 7. Складання та підключення частин тестера. Вольтметр і плата тестера кріпляться на шурупах. Плата кріпиться так, щоб індикаторні світлодіоди, панелька та кнопки пройшли у відповідні отвори у верхній кришці.
Pic 8. Перед перевіркою роботи зібраного тестера. У панельку встановлений оптрон PC111. У контакти 15 та 2 панельки вставлено свідомо справний диністор DB3. Він буде використовуватися як генератор імпульсів, що подаються на вхідний ланцюг для перевірки правильної працездатності вихідної частини оптрона. Якщо використовувати просте свічення світлодіода через вихідний ланцюг, це було б неправильно, оскільки якби вихідний транзистор оптрона було б пробити, то світлодіод світився б теж. А це неоднозначна ситуація. З використанням імпульсної роботи оптрона бачимо однозначно працездатність оптрона загалом: як вхідну, і вихідну його частини.
Pic 9. Перевірка працездатності оптрона. При натисканні на кнопку перевірки компонента, бачимо імпульсне світло першого індикаторного світлодіода (HL1), що вказує на справність диністора, що працює як генератор, і одночасно бачимо світло другого індикаторного світлодіода (HL2), який імпульсною роботою вказує на справність оптрона в цілому.
На вольтметрі виводиться напруга спрацьовування генераторного диністора, воно може бути від 28 до 35, залежно від індивідуальних особливостей диністора.
Аналогічно перевіряється і оптрон із чотирма ніжками, тільки встановлюється він у відповідні контакти панельки: 12, 13, 4, 5.
Контакти панельки нумеруються по колу проти стрілки годинника, починаючи з нижнього лівого і далі вправо.
Pic 10. Перед перевіркою оптрона із чотирма ніжками. 
Pic 11. Перевірка диністора DB3. Диністор, що перевіряється, вставляється в контакти 16 і 1 панельки і натискається кнопка перевірки. На вольтметрі виводиться напруга спрацьовування диністора, а перший індикаторний світлодіод імпульсною роботою вказує на справність диністора, що перевіряється.
Pic 12. Перевірка стабілітрона. Стабілітрон, що перевіряється, встановлюється в контакти, де перевіряється і динистори, тільки світіння першого індикаторного світлодіода буде не імпульсним, а постійним. Працездатність стабілітрона оцінюється за вольтметром, де виводиться напруга стабілізації стабілітрона. Якщо стабілітрон вставити в панель контактами навпаки, то при перевірці на вольтметрі буде виводитися падіння напруги на переході стабілітрона в прямому напрямку.
Pic 13. Перевірка іншого стабілітрона. Точність показань напруги стабілізації може бути дещо умовною, тому що не заданий певний струм через стабілітрон. Так, в даному випадку перевірявся стабілітрон на 4.7 В, а показання на вольтметрі 4.9 В. Стабілітрони на певну напругу стабілізації мають деякий розкид. Тестер показує напругу стабілізації конкретного стабилитрона, а чи не значення його типу.
Pic 14. Перевірка яскравого світлодіода. Для перевірки світлодіодів можна використовувати або контакти 16 і 1, де перевіряються диністори і стабілітрони, тоді буде виведено падіння напруга на світлодіоді, що працює, або використовувати контакти 14 і 3, на які безпосередньо виводиться напруга з накопичувального конденсатора С1. Цей спосіб зручний для перевірки свічення потужніших світлодіодів.
Pic 15. Контроль напруги на конденсаторі С1. Якщо не підключати ніяких компонентів для перевірки, то вольтметр покаже напругу на накопичувальному конденсаторі С1. У мене воно досягає 73.2 В, що дає можливість перевіряти диністори та стабілітрони в широкому діапазоні робочих напруг.
Pic 16. Перевірка напруги живлення тестера. Приємна функція тестера – контроль напруги на батареях живлення. При натисканні одночасно на дві кнопки на індикаторі вольтметра відображається напруга батарей живлення і одночасно світиться перший індикаторний світлодіод (HL1).
Pic 17. Різні ракурси на корпус тестера. Збоку видно, що кнопки управління не виступають за верхню сторону кришки, зробив так, щоб не було випадкового натискання на кнопки, якщо тестер покласти в кишеню.
Pic 18. Різні ракурси на корпус тестера. Корпус знизу має невеликі ніжки для стійкого положення на поверхні і щоб не протирати і не шорхати нижню кришку.
Pic 19. Закінчений вигляд. На фото закінчено вигляд тестера. Його розміри можна представити по розміщеному поруч стандартному коробку сірників. У міліметрах розміри тестера 80 х 56.5 х 33 мм (без урахування ніжок), як і вказував вище.
Pic 20. Цифровий вольтметр. У тестері застосовано покупний цифровий вольтметр. Використовував вимірювач від 0 до 200, але можна і від 0 до 100 В. Коштує він недорого, в межах 60 ... 120 P .
Опис, характеристики, Datasheet та методи перевірки оптронів на прикладі PC817.
Продовжуючи тему «Популярні радіодеталі при ремонтах імпульсних блоків живлення» розберемо ще одну деталь-оптопара (оптрон) PC817. Він складається зі світлодіода та фототранзистора. Між собою електрично ніяк не пов'язані, завдяки чому на основі PC817можна реалізувати гальванічну розв'язку двох частин схеми - наприклад з високою напругою та з низькою. Відкриття фототранзистора залежить від освітленості світлодіодом. Як це відбувається докладніше я розберу в наступній статті де в експериментах подаючи сигнали з генератора і аналізуючи його за допомогою осцилографа можна зрозуміти більш точну картину роботи оптопари.
Ще в інших статтях я розповім про нестандартне використання оптрона перша в ролі, а в другій. І використовуючи ці схемні рішення, зберу дуже простий тестер оптопар. Якому не потрібні ніякі дорогі та рідкісні прилади, а лише кілька дешевих радіодеталей.
Деталь не рідкісна і дорога. Але від неї залежить дуже багато. Вона використовується практично в кожному ходовому (я не маю на увазі якомусь ексклюзивному) імпульсному БЛОКУ ЖИВЛЕННЯ і виконує роль зворотного зв'язку і найчастіше у зв'язці теж з дуже популярною радіодеталлю TL431
Для тих читачів, кому легше сприймати інформацію на слух, радимо подивитися відео в самому низу сторінки.
Оптопара (Оптрон) PC817
Короткі характеристики:
Корпус компактний:
- крок висновків – 2,54 мм;
- між рядами – 7,62 мм.
Виробник PC817 – Sharp, зустрічаються інші виробники електронних компонентів, що випускають аналоги- наприклад:
- Siemens – SFH618
- Toshiba – TLP521-1
- NEC – PC2501-1
- LITEON – LTV817
- Cosmo – KP1010
Крім одинарного оптрона PC817 випускаються інші варіанти:
- PC827 - здвоєний;
- PC837 - будова;
- PC847 - чотиривірний.
Перевірка оптопари
Для швидкої перевірки оптопари провів кілька тестових експериментів. Спершу на макетній платі.
Варіант на макетній платі
В результаті вдалося отримати дуже просту схему для перевірки PC817 та інших схожих оптронів.
Перший варіант схеми
Перший варіант я забракував тому що він інвертував маркування транзистора з n-p-n на p-n-p
Тому щоб не виникало плутанини, я змінив схему на наступну;
Другий варіант схеми
Другий варіант працював правильно, але незручно було розпаяти стандартну панельку.
під мікросхему
Панелька SCS-8
Третій варіант схеми
Найвдаліший
Uf - напруга на світлодіоді, при якому починає відкриватися фототранзистор.
у моєму варіанті Uf = 1.12 Вольт. 
В результаті вийшла така дуже проста конструкція.
Оптрон це електронний прилад, що складається з джерела світла та фотоприймача. Роль джерела світла виконує світлодіод інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі в межах 0,9...1,2 мкм, а приймача фототранзистори, фотодіоди, фототиристори та ін, пов'язані оптичним каналом і об'єднані в один корпус. Принцип роботи оптрона полягає в перетворенні електричного сигналу на світло, а потім його передачі по оптичному каналу і перетворення на електричний сигнал. Якщо роль фотоприймача виконує фоторезистор, його світлове опір стає у тисячі разів менше початкового темнового, якщо фототранзистор, то вплив з його базу створює аналогічний ефект, як і під час подачі струму до бази звичайного транзистора, і він відкривається. Зазвичай оптрони та оптопари використовують з метою гальванічної розв'язки.
Цей пробник призначений для перевірки великої кількості видів оптопарів: оптотранзисторів, оптотиристорів, оптосимісторів, опторезисторів, а також мікросхеми таймера NE555, вітчизняним аналогом якої є
Модифікований варіант пробника для перевірки оптронів
Сигнал з третього виведення мікросхеми 555 через резистор R9 надходить на один вхід діодного мосту VDS1, за умови, що до контактів Анод і Катод приєднаний робочий випромінюючий елемент оптопари, в такому випадку через діодний міст потіче струм, і світлодіод блиматиме HL3, за умови що фотоприймач справний, відкриватиметься VT1 і загорятиметься HL3, який проводитиме струм, HL4 при цьому моргатиме
Цей принцип можна використовувати для перевірки практично будь-якого оптрона:
Близько 570 милі вольт повинен показати мультиметр, якщо оптрон справний у режимі продзвонювання діода, тому що в цьому режимі з щупів тестера надходить близько 2 вольт, але цієї напруги не достатньо для відкриття транзистора, але як тільки ми подамо харчування на світлодіод, він відкриється і ми побачимо на дисплеї напругу, яка падає на відкритому транзисторі.
Цей пристрій покаже не тільки справність таких популярних оптронів як PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 і 6N137, але і їх швидкість спрацьовування. Основа схеми мікроконтролера серії ATMEGA48 або ATMEGA88. Перевіряються компоненти можна підключати і відключати прямо у ввімкнений прилад. Результат перевірки покажуть світлодіоди. Так елемент ERROR світиться за відсутності підключених оптопар або їхньої непрацездатності. Якщо елемент справний, засвітиться світлодіод OK. Одночасно з ним спалахує один або кілька світлодіодів TIME, що відповідають швидкості спрацьовування. Так, для найповільнішої оптопари, PC817, буде світитися лише один світлодіод – TIME PC817, що відповідає її швидкості. Для швидких 6N137 горітимуть усі чотири світлодіоди. Якщо це не так, то оптопара не відповідає цьому параметру. Значення шкали швидкості PC817 – 4N3x – 6N135 – 6N137 співвідносяться як 1:10:100:900.
Фьюзи мікроконтролера для прошивки: EXT = $ FF, HIGH = $ CD, LOW = $ E2.
Друковану плату та прошивку можна завантажити за посиланням вище.
За допомогою пропонованого пробника можна перевірити мікросхеми NE555 (1006ВІ1) та різні оптоприлади: оптотранзистори, оптотиристори, оптосимістори, опторезистори. І саме з цими радіоелементами прості методи не проходять, тому що просто продзвонити таку деталь не вдасться. Але в найпростішому випадку можете провести випробування оптопари, використовуючи таку технологію:
За допомогою цифрового мультиметра:
Тут 570 – це мілівольти, які падають на відкритому переході до-е оптотранзистора. У режимі продзвонювання діода вимірюється напруга падіння. У режимі "діод" мультиметр на щупи виводить напругу 2 вольта імпульсне, прямокутної форми, через додатковий резистор, і при підключенні П-Н переходу, АЦП мультиметра вимірює напругу, що падає на ньому.
Тестер оптронів та мікросхем 555
Ми радимо витратити трохи часу і зробити цей тестер, так як оптрон все частіше використовують в різних радіоаматорських конструкціях. А про знамениту КР1006ВІ1 взагалі мовчу – її ставлять майже скрізь. Власне на мікросхемі 555, що перевіряється, зібраний генератор імпульсів, про працездатність якого свідчить перемаргування світлодіодів HL1, HL2. Далі починається пробник оптопар.
Працює він так. Сигнал з 3-ї ніжки 555 через резистор R9 потрапляє на один вхід діодного мосту VDS1, якщо до контактів А (анод) і К (катод) підключений справний випромінюючий елемент оптопари, то через міст протікатиме струм, змушуючи моргати світлодіод HL3. Якщо елемент оптопари, що приймає, теж справний, то він буде проводити струм на базу VT1 відкриваючи його в момент запалення HL3, який буде проводити струм і HL4 теж буде моргати.
P.S. Деякі 555 не запускаються з конденсатором у п'ятій нозі, але це не означає їх несправність, тому якщо HL1, HL2 не заморгали - замкніть с2 накоротко, але якщо і після цього вказані світлодіоди не стали блимати - то мікросхема NE555 однозначно несправна. Бажаю удачі. З повагою, Андрій Жданов (Майстер665).
Щоб швидко перевірити працездатність оптопар радіолюбителі роблять різні схеми тестерів які відразу показують чи працює дана оптопара чи ні, сьогодні запропоную спаяти найпростіший прилад-тестер для перевірки оптопар. Цей пробник може перевіряти оптопари як у чотирививідному корпусі так і шести, а користуватися ним простіше простого, вставив оптопару і відразу бачиш результат!
Необхідні деталі для тестера оптопар:
- Конденсатор 220 мкФ х 10В;
- Панель для мікросхеми;
- Резистор від 3 ком до 5,6 ком;
- Резистор від 1 ком;
- Світлодіод;
- Блок живлення 5В.
Як зробити прилад для перевірки оптопар, інструкція:
Тестер оптопар працює від 5 вольт, якщо менше не всі типи оптопари можуть працювати коректно, блоком живлення може послужити будь-яка зарядка для мобільного телефону. При правильній вставці на панель тестера робочої оптопари буде спалахувати світлодіод, що означає, що з нею все гаразд, періодичність спалахів залежить від ємності електролітичного конденсатора. Якщо оптопара згоріла або вставлена не тією стороною світлодіод запалюватися не буде або якщо буде пробою транзистора всередині оптопари то світлодіод буде просто світитися але не моргати.
Гніздо для перевірки оптопару зроблено з панельки для мікросхеми і в одному кінці залишено 4 піна, для перевірки оптопари в 4-х вивідному корпусі, а на другому кінці панельки залишено 5 контактів для 6-ти вивідного корпусу. Решта деталей приладу для перевірки оптопар я запаяв навісним монтажем на контактах панельки, але за бажанням можна витравити плату.
Залишилося підібрати потрібний корпус і простий тестер оптопар готовий!
