Dióda és LED gyorstesztelõ
Ezt az áramkört az egyszerûsége folytán, elõször simán be akartam tenni a weblapon
az érdekes kapcsolások közé, de mivel (szerintem) a hobbi felhasználók számára
nagyon hasznos kis áramkör (majdnem mûszert írtam :)), az elõzménye pedig évtizedekre
nyúlik vissza, ezért úgy gondoltam mégiscsak megérdemel egy külön oldalt!
A történet ott kezdõdik, hogy kb. 20 évvel ezelõtt faterom összedobott egy kis kütyüt,
amolyan dióda és tranzisztor tesztert. Ez a kis áramkör egyetlen ceruzaelemrõl (1,5V) mûködött,
ebbõl elõállított egy 5V körüli váltófeszültséget, ami egy szembekapcsolt LED pároson
keresztül volt kivezetve. Erre pl. egy diódát kapcsolva az áram irányának megfelelõ LED
kezdett világítani, ebbõl egybõl látszott, hogy a dióda jó-e, és melyik a kadód/anód
kivezetése. A kis készüléken volt egy tranzisztor fogalalt is, amelyben a B-C kivezetés
egy 47k-s ellenállással volt összekötve. Tehát ha a foglalatba egy tranzisztor került,
akkor a kigyulladó ledbõl tudni lehetett, hogy jó, és hogy PNP vagy NPN tranyóról van-e szó!
akkoriban (fõleg rendesebb mérõmüszerek hijján) ez a kis készülék különüösen haszunosnak
bizonyult! Késõbb kiderült hogy az alacsony frekvenciás váltakozófeszültség miatt
kondenzátorok is vizsgálhatók vele (ohm mérõvel szakadás, ezzel meg vezet), továbbá
hangszórók is (sipolnak a meghajtó jeltõl), ledek, stb... De gyakran használtam egyszerü
szakadásvizsgálóként is! Sõt a mai napig megvan ez a kis szerkezet, és teszi a dolgát ahogy kell!
Csupán egyetlen gond van vele: nagyon nehezen reprodukálható, ugyanis még Ge
tranzisztorokkal (az alacsony tápfeszre való tekintettel) és zsebrádió kimenõtrafóval
(apró lemezelt vasmagos trafóval) készült.
Elgondolkoztam rajta, hogyan lehetne ma, egy hasonló célú, de ugyanakkor egyszerûen
utánépíthetõ, kicsi univerzális-tesztert csinálni, és elkészült az alábbi kapcsolás:
Az áramkört bekapcsolva a fehér ledek világítani kezdenek.
Ha a csatlakozási pontokra különféle alkatrészeket kapcsolünk akkor az alábbiak történnek:
rövidzár: a piros és a sárga led világít, a fehér ledek kialszanak.
szakadás: csak a fehér ledek világítanak.
dióda (katód kivezetés a bal oldalon): a piros led világít, a jobb oldali fehér ledek kialszanak.
dióda (katód kivezetés a jobb oldalon): a sárga led világít, a bal oldali fehér ledek kialszanak.
kondenzátor, induktivitás: minegyik led világít, de eltérõ fényerõvel.
LED: a diódához hasonlóan a piros/sárga led mutatja hogy melyik a katódkivezetés, de a nyitófeszültségétõl függ, hogy a fehér ledek kialszanak-e vagy sem.
hangszóró: sipoló hangot ad, (az áramkörben levõ tekercsektõl függ a hangmagasság), mindegyik led világít.
zener dióda: a diódához hasonló jelzést kapunk, de ha a letörési feszültsége alacsony, akkor a másik irányba is vezetni fog (piros és sárga led egyszerre világít),
ha a zener fesz. nagyon alacsony akkor egyik fehér led sem világít.
A használat során összehasonlíthatók egymással is a vizsgált alkatrészek, úgy hogy
"egyforma választ" ad-e rá a teszter.
A megépítésrõl:
A legtöbb utánépítõt az áramkörben levõ tekercsek riasztanák el, azonban ez itt nem probléma,
ugyanis nyugodtan lehet sima, boltban beszerezhetõ induktivitásokat használni
(lehetõleg ne a fekvõ, "ellenállás formájút", hanem a ferritmagos álló kivitelt).
Még egyszerûbb ha akad otthon 2db rossz kompaktfénycsõ, ugyanis ebbõl bontható
1mH...4mH körüli induktivitásû tekercs (általában kicsi ferrit E vasmagos) amik
felhasználhatók az áramkörben. Az indiuktivitások pontos értéke nem kritikus (de a mûködési
frekvenciát befojásolja, tehát általában a nagyobb érték a jobb)! A kapcsolási rajzon szereplõ
BAT46 diódák általában fillérekért beszerezhetõk, de más kicsi schottky dióda is használható
(azért kell schottky, mert annak a nyitófeszültsége kisebb, mint a tranzisztorok B-E nyitófeszültsége).
Az áramkörben szereplõ ledek szinét a nyitófeszültségük miatt választottam meg így, érdemes hasonlóan
csinálni, de a fehér ledek kiválthatók pl. hasonló nyitófeszültségû kék ledekkel.
Nyáktervet nem teszek közzé, a tesztpéldány is egy egyszerû próbanyákra készült el.
Beszúrok néhány fotót (katt rá a nagyításhoz):
Az áramkör mûködése:
A bekapcsolás után az egyik tranzisztor (tegyük fel hogy a T1) kinyit mivel a bázisellenállásán
át bázisáramot kap. Ha T1 kinyitott akkor a D1 diódán keresztül elvezeti T2 bázisáramát,
ezért az már nem tud kinyitni. (Tehát azért nem tud egyszerre mindkét tranzisztor kinyitni,
mert amelyik egy hajszálnyival hamarabb nyit ki, az elvezeti a másik bázisáramát.)
Tehát tegyük fel, hogy T1 nyitott, T2 zárt állapotú. Ekkor az L1 tekercs árama folyamatosan növekszik.
Egy adott áramerõsség elérésekor T1 C-E maradékfeszültsége növekedni kezd, ezért már nem tudja
tovább lezárva tartani T2-t. Ekkor T2 kinyit, és lezárja T1-et. T1 lezárásakor L1 tekercsben feszültség
indukálódik, a tekercs árama led1,led2-n folyik tovább (a ledek ezért világítani fognak). T2
nyitott álapotában L2 tekercs árama kezd növekedni, és hasonló folyamat játszódik le mint T1 esetében.
Tehát a T1, és T2 felváltva nyitnak ki, illetve zárnak le - a mérõpontokra pedig váltakozó feszültség kerül,
melynek csúcsértéke megfelel kb. 2db fehér led nyitófeszültségének... Az az áramérték ahol a T1-T2 közötti
átbillenés bekövetkezik, a tranzisztorok bázisáramától függ, amit R1 és R2 ellenállás határoz meg.
Gyakorlatilag ettõl függ a tekercsekben (1 periódus alatt) tárolódó energia, és ezzel a ledeken
folyó áram átlagértéke is. Tehát a kimenet áramkorlátos karakterisztijájú, ezért nem kell elõtét
ellenállást használni a ledekhez. Az áramkörben kialakuló feszültség hullámformája ehez hasonló lesz:
A képet áramkörszimulátorból mentettem ki, de az oszcilloszkópon is ehez hasonlót lehet látni.
A szimulációban 1,5V tápfeszültséget, és 2mH-s tekercseket használtam, nagyobb induktivitásokkal
alacsonyabb frekvenciát kapunk. Tehát nagyjából fordítottan arányos az induktivitás értékével a
frekvencia. Ha zárt vasmagos tekercseket használunk, akkor annyiban változik a helyzet, hogy a
frekvenciát nem elsõsorban az induktivitás, hanem a vasmag telítõdése fogja meghatározni,
de ettõl még az áramkör mûködõképes marad. A gyakorlatban 1V körüli tápfeszültséggel is még üzemképes
maradt az áramkör, tehát akár ceruzaelemrõl (AA), mikroelemrõl (AAA), vagy egyetlen akkucelláról
(NiCd, NiMH) is nagyon hosszú ideig üzemeltethetõ.
Az áramkört megépítve, egy (szerintem) nagyszerûen használható, kicsi, hordozható, univerzális
elektronikai tesztert kapunk. Sok sikert hozzá!
Skori@2012. június.
Pár napja összedobtam egy dióda tesztert, és egyúttal picit módosítottam az áramkörön is.
Úgy tünik ezzel a módosítással jobb lett az áramkör: kisebb áramfelvétel, és
szélesebb tápfesz tartományú stabil mûködõképesség.
Íme a módosított áramkör kapcsolási rajza, ugyanannyi
alkatrészbõl átt csak kicsit átrendeztem õket :)
Skori@2015
