Переносный измеритель внутреннего сопротивления конденсаторов

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Измерители LCR

Опубликовано: 18.03.2017 12:05

Просмотров: 3704

С.М. Абрамов, г. Оренбург РА1Г2005
Качество электролитических конденсаторов очень сильно зависит от их внутреннего сопротивления: чем меньше это сопротивление, тем качественнее конденсатор. У новых экземпляров внутреннее сопротивление колеблется от 0,1 до 1...2 Ом в зависимости от производителя и рабочего напряжения. Однако со временем в процессе "старения" электролитического конденсатора это сопротивление может увеличиваться. Конденсаторы с внутренним сопротивлением более 10...20 Ом, как правило, становятся совершенно непригодными к использованию в радиоаппаратуре.

Однако выявить этот факт с помощью измерителя емкости практически невозможно, так как отклонение емкости конденсатора от номинальной величины при этом обычно не превышает предельно допустимых норм. При проверке же конденсаторов измерителем внутреннего сопротивления (по опыту автора) приходится отбраковывать до 30% бывших в употреблении электролитов.
Осуществить такую проверку можно с помощью простого измерителя, выполненного в виде переносного щупа. Благодаря тому, что напряжение на щупе не превышает 0,6 В (при таком напряжении полупроводниковые при-
боры не открываются), измеритель позволяет проверять конденсаторы без их выпаивания, непосредственно в ремонтируемом устройстве.
Измеритель представляет собой генератор на D 1.1, D 1.2 (рис.1), настроенный на частоту 100 кГц.

Элементы D1.3-D 1.6 необходимы для увеличения выходной мощности генератора. Для этих же целей служат и транзисторы VT1, VT2, так как нагрузкой генератора является низкоомный измерительный мост: R5, R6, Сх и короткозамыкающая перемычка (заземляющий провод). Конденсатор СЗ блокировочный. Диоды VD1, VD2 ограничивают амплитуду переменного напряжения на измеряемом конденсаторе. В диагональ моста включен выпрямитель на VD3, С4 и индикатор РА1 для отображения результатов измерений. Устройство запитано от батарейки "Крона" через стабилизатор напряжения на микросхеме D2.
Так как мост низкоомный, ток потребления прибора довольно большой (около 45 мА). По этой причине измерение проводится путем кратковременного нажатия кнопки SB1. Конечно можно использовать и более высокоомный мост, но с его помощью сложнее определять точную величину малых сопротивлений. Примерная шкала показана на рис.2.

Кнопка SB2 служит для установки нуля шкалы резистором R3, а также контроля работоспособности прибора.
Для уменьшения амплитуды выбросов на щупе в случае неисправности измеряемого конденсатора можно подключить параллельно диодам VD1, VD2 конденсатор емкостью 22 нФ, а также использовать более "быстрые" диоды, например диоды Шотки. Данные диоды служат также для защиты пробника от пробоя, если конденсаторы окажутся заряженными. Поэтому рекомендую по возможности устанавливать диоды, рассчитанные на достаточно большие пробивное напряжение и ток.
Настройка сводится к установке стрелки микроамперметра РА1 на максимум при замкнутой кнопке SB2, а также разметке шкалы. Для этого по очереди подсоединяют к щупам резисторы типа МЛТ на 1; 2; 3; 5; 10 и 20 Ом и размечают шкалу.
В качестве индикатора можно использовать цифровой милливольтметр, подключив его параллельно резистору сопротивлением 660 Ом, установленному вмеао РА1. Примерное соответствие измеряемого сопротивления и показаний прибора приведено в таблице

Устройство выполнено на печатной плате 80x32 мм (рис.3)из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

 Резистор R3 типа С5-2, остальные - МЛТ. Электролитические конденсаторы типа К50-35, микросхема D1 заменима импортной ТС4069. Вместо D2 можно применить 78L06 или, в крайнем случае, КР142ЕН5А. Вместо VD1, VD2 можно установить 1 N4007. В качеаве микроамперметра применен прибор, ранее устанавливавшийся в бытовых магнитофонах, с внутренним сопротивлением катушки 660 Ом и полным отклонением шкалы при напряжении 90 мВ. Но возможно применение и других микроамперметров со схожими характеристиками. BS108, 2SK1336 и т.п. Вместо мощных полевых транзисторов 2SK956 подойдут транзисторы типов 2SK787, IRFPE50. К сожалению отечественные аналоги вышеуказанных транзисторов автору неизвестны.
Микросхему TL494CN можно заменить микросхемой TL494LN, что позволит использовать преобразователь напряжения при температурах окружающей среды до -25°С, так как TL494CN работоспособна только при температуре выше 0°С Также вместо нее можно применить аналог КА7500В. Оптопару АОТ101БС можно заменить АОТ101 AC, PS2501 -2. В качестве микросхемы DA2 можно применить КР142ЕН8Е или 7815. В случае использования микросхемы 7815 в изолированном корпусе при установке ее на радиатор изолирующая прокладка не потребуется. Транзисторы КТ502Е, КТ503Е допустимо заменить КТ502Г, КТ503Г, а диоды КД510А - практически любыми импульсными диодами, например, КД503, КД522 и т.п.
Настройка. Перед первым включением преобразователя в сеть следует снять сетевое напряжение с силовых цепей и подать питание только на трансформатор Т2. В первую очередь убеждаются в напряжении питания +15 В с выхода DA2. Затем с помощью осциллографа убеждаются в наличии импульсов на затворах полевых транзисторов VT9, VT10 и соответствии их осциллограммам рис.З.з, и. При замыкании накоротко конденсатора СЗ импульсы должны исчезать, а на затворах VT9, VT10 устанавливаться нулевое напряжение.
Далее, установив движок резистора R9 в среднее положение, подают напряжение питания на остальную часть схемы. С помощью вольтметра контролируют напряжение на выводе 1 DA1, устанавливая величину 2,5 В подбором
сопротивления резистора R7. Подстроечным резистором R9 можно в небольшой степени изменять выходное напряжение преобразователя, однако необходимо контролировать импульсы на затворах полевых транзисторов VT9, VT10, чтобы их длительность не приближалась к крайним пределам (слишком короткие или слишком длинные), а находилась в среднем положении. В противном случае, при возрастании нагрузки или изменении напряжения питающей сети, стабилизация выходного напряжения ухудшится.
Для того чтобы не перегружать преобразователь напряжения и не сжечь мощные полевые транзисторы, настройку защиты по току лучше выполнить следующим образом. Временно впаивают вместо резисторов R27-R30 резисторы сопротивлением 1 Ом и мощностью 2 Вт. К выходу преобразователя подключают нагрузку и амперметр. Устанавливают ток нагрузки 1,3... 1,4 А и подбором сопротивлений резисторов R32, R33 добиваются срабатывания токовой защиты. Затем впаивают на место резисторы R27-R30. На этом настройку преобразователя напряжения можно считать законченной.
Если для питания усилителя или какой-либо другой нагрузки требуется иное напряжение, то выходное напряжение преобразователя можно изменить, изменив количество витков обмоток IV и V трансформатора Т1. При этом следует иметь в виду, что на один виток вторичной обмотки приходится около 7 В.
Литература
1. Калганов А. Импульсный блок питания мощного
УМЗЧ//Радио. - 2000. - №2. - С.36.