Понадобилось собрать входные стабилизирующие цепи по питанию для устройства на основе микроконтроллера PIC16F628 стабильно работающего при напряжении от 5 вольт. Это не сложно. Взял интегральную микросхему PJ7805 и на её основе в соответствии со схемой из даташита сделал. Подал напряжение и на выходе получил 4,9 вольта. Всего скорей, что этого вполне достаточно, но упрямство, замешанное на педантичности, взяло верх.
Достал коробушку с интегральными стабилизаторами и вознамерился перемерить все соответствующего достоинства. А чтобы вдруг не ошибиться даже соответствующую схемку выложил перед собой. Однако энтузиазм закончился уже на первом же компоненте. Этот «ёжик без ручек, без ножек» из соединительных проводов с крокодилами желал жить своей жизнью и воли радиолюбителя подчинялся с большим трудом. Да к тому же проверяемый стабилизатор на выходе показал 4,86 вольта, чем поверг мой оптимизм в уныние.
Нет тут нужно что-то более существенное, например какой-то пусть и простой но, тем не менее, пробник что ли. Забил в поисковик яндекса и получил то, что видите на фото «Комплекс контроля интегральных стабилизаторов напряжения». Ну, это не для средних радиолюбительских умов. Стало ясно, что велосипед придётся изобретать.
Составленная схема явно уступает верхней картинке, ну тут уж ничего не поделаешь, что можем. Конденсатор С1 устраняет генерацию при скачкообразном включении входного напряжения, С2 служит для защиты от переходных помеховых импульсов. Их ёмкость решил взять 100 мкФ. Вольтаж в соответствии с напряжением проверяемого стабилизатора. Ставить конденсаторы как можно ближе к корпусу интегрального стабилизатора. Диод VD1 1N4148 не позволит конденсатору на выходе стабилизатора разрядится через него после выключения (это чревато выходом стабилизатора из строя). U Вх. интегрального стабилизатора должно быть выше U Вых. минимум на 2,5 вольта. Нагрузку подбирать так же в соответствии с возможностями тестируемого стабилизатора.
На роль корпуса был выбран самодельный вариант оборудованный контактными штырями для соединения с мультиметром (минус в гнездо «сom», плюс в «V»). В качестве соединительного элемента выводов проверяемого компонента со схемой можно приспособить вот такой тройной штыревой контакт. В мою задачу входит проверка трёхвыводных интегральных стабилизаторов рассчитанных на напряжение не более 12 вольт поэтому в схему поставлю два конденсатора 100 мкф х 16 В. Диод согласно схемы.
В просверленные точно в соответствии с диаметром штыревых контактов отверстия их и вставляем, с внутренней стороны надеваем на каждый штырь по соответствующей (махонькой) металлической шайбочке, смочив активным флюсом и плотно прижав припаиваем каждую шайбу к соответствующему штырю не допуская соединения пар штырь - шайба между собой. Для этого шайбы нужно подточить, центральную с обеих сторон, крайние с одной. Отверстия по месту установки нужно
именно просверлить, если проколоть шилом образуется внутренняя неровность краёв отверстия и ровно + плотно установить шайбу не выйдет. Штыри, для прочности, также обязательно должны находится на общем твёрдом основании из диэлектрика.
Контактные площадки образованные местом пайки штырей и шайб становятся местом установки компонентов схемы. Получается компактно, также выполняется рекомендация минимального расстояния конденсаторов от выводов проверяемого интегрального стабилизатора. С соединительными проводами всё просто, главное взять их соответствующего цвета (для «+» красный, для «-» чёрный) и никакой путаницы не будет.
Подумав, установил кнопку включения нажимного действия, поставлена в разрыв плюсового (красного) провода на входе питания. Всё таки это удобство из разряда необходимых. Тройной штыревой контакт понадобилось «доработать» - немного согнуть, тут так, либо один раз подогнать контакты под выводы компонентов, либо перед каждым соединением ножки стабилизаторов гнуть под контакты.
Пробник - приставка к мультиметру готов. Вставляю в соответствующие гнёзда мультиметра штыри пробника, предел измерения выставляю 20 вольт постоянного напряжения, провода подвода электрического тока подсоединяю к лабораторному блоку питания в соответствии с их расплюсовкой, устанавливаю для проверки стабилизатор (попался на 10 вольт), выставляю соответственно на БП напряжение 15 вольт и нажимаю кнопку включения на пробнике. Устройство сработало, на дисплее 9,91 В. Далее в течении минуты разобрался со всеми трёхвыводными стабилизаторами на напряжение до 12 вольт включительно. Несколько, из числа бережно хранимых, оказались негодными.
Итого
Давно понятно, что вот такие простенькие пробники - приставки в радиолюбительском деле так же необходимы, как и весьма серьёзные измерительные приборы, но вот делать их (возиться с их изготовлением) попросту лень, а напрасно, и понимание этого приходит каждый раз когда это простенькое устройство всё же было собрано и оказало неоценимую помощь в творческих начинаниях. Автор - Babay iz Barnaula .
Обсудить статью КАК ПРОВЕРИТЬ МИКРОСХЕМУ СТАБИЛИЗАТОР
К сожалению, рано или поздно любая техника начинает некорректно работать либо вовсе перестаёт функционировать. Зачастую это случается из-за выхода из строя микросхемы, а точнее, из-за поломки определённых деталей на микросхеме. Наиболее важными и в то же время наименее надёжными элементами в цепи являются конденсаторы.
Определение и разновидность конденсаторов
Конденсаторами являются устройства способные накапливать электрический заряд. Конструкция данной детали достаточно простая и представляет собой две токопроводящие пластины , между которыми расположен диэлектрик. Наиболее важной характеристикой этого элемента является его ёмкость. Величина ее зависит от толщины токопроводящих пластин и диэлектрика. Единица измерения ёмкости устройства называется Фарад. В электрической цепи конденсатор является пассивным элементом, поскольку он не влияет на преобразование электрической энергии. Он также способен оказывать так называемое реактивное сопротивление переменному току.
Виды конденсаторов
По принципу работы они разделяются на два типа:
- полярные;
- неполярные.
Полярными являются конденсаторы электрические, в которых используется электролит. Благодаря расположенному внутри электролиту, вместо одной из токопроводящих пластин и обретается полярность. Полярные конденсаторы имеют отдельный контактный вывод
на плюс и на минус. Если включить в электрическую схему такую деталь, не учитывая полярность, то она достаточно быстро выйдет из строя. Ёмкость элементов электролитического типа начинается от 1 микроФарада и может достигать сотен тысяч микроФарад.
Неполярными называются конденсаторы, имеющие небольшую ёмкость. В таких устройствах не присутствует электролит , соответственно их можно включать в схему как угодно.
Проверка на работоспособность
Для того чтобы произвести проверку конкретного элемента на микросхеме и получить достоверную информацию о его состоянии, его следует демонтировать с микросхемы. Если деталь не выпаять, то элементы, расположенные на плате по соседству, от необходимой нам, будут вносить искажения в получаемые показания в момент измерения её ёмкости.
После того как измеряемый конденсатор выпаян из цепи, его необходимо визуально проверить на присутствие каких-либо дефектов. Если таковые обнаружатся, такая деталь автоматически становится непригодной к использованию.
Видео: Как легко отпаять конденсатор от платы
Видео: Как проверить конденсатор
Если визуальная проверка не выявила никаких повреждений, то следует начать проверять элементов микросхемы мультиметром.
Мультиметр
Это прибор, благодаря которому существует возможность измерять показания постоянного и переменного тока, уровни мощности и сопротивления электрических сетей, а также точно устанавливать внутреннюю ёмкость конденсаторов.
Перед тем как начнётся проверка каких-либо элементов мультиметром, необходимо проверить исправность самого мультиметра. Для этого регулятор прибора нужно установить в положение прозвона , после чего щупы мультиметра прижимают друг другу и если он начинает пищать, то значит он исправен.
Далее, можно проверять все элементы на исправность. Прекрасным способом станет проверка конденсатора на возможность заряжаться. Для этого необходимо взять деталь электролитического типа и выставить тестер с помощью регулятора в положение прозвонки. Далее, щупы мультиметра нужно установить на деталь согласно обозначениям полярности, плюс к плюсу, минус к минусу. В случае исправности детали, на табло мультиметра будут отображаться плавно возрастающие до бесконечности числовые значения. После того как измеряемый элемент окончательно зарядится, тестер издаст звуковой сигнал, а на табло начнёт отображаться единица, что также свидетельствует о корректной работе проверяемой детали.
С тем как проверить конденсаторы мультиметром на сопротивление, разобраться тоже очень просто. Сперва тестер необходимо выставить в положение измерения сопротивления
, после чего, как и в случае измерения ёмкости, при касании щупами детали, на цифровом табло или шкале мультиметра будет отображаться значение номинального сопротивления.
Но часто бывает и так, что при проверке мультиметром, деталь стала неисправной. Основных причин по которым ранее рабочий элемент перестаёт функционировать всего две:
- пробой;
- обрыв.
Пробой возникает в следствие так называемого засыхания конденсатора. Со временем диэлектрик между токопроводящими пластинами разрушается, постепенно теряя свои свойства. Вследствие этого между пластинами проходит ток, что приводит к короткому замыканию и сгоранию детали. Если проверять пробитый конденсатор мультиметром, то прикоснувшись к нему щупами, тестер начнёт пищать, а на табло будет отображаться ноль, что свидетельствует об отсутствии заряда в устройстве.
В момент такой неисправности, как обрыв при измерении, прибор вместо плавного возрастания показателей сопротивления, моментально выдаст максимальное значение заряженности конденсатора , что также свидетельствует о его неисправности и такой элемент немедленно следует заменить на такой же или аналогичный.
Видео: Как проверить конденсатор мультиметром
Часто возникает ситуация, когда из-за вышедшей из строя маленькой незначительной детали перестает работать бытовой прибор. Поэтому, ответ на вопрос, как прозванивать плату мультиметром, хотели бы знать многие начинающие радиолюбители. Главное в этом деле быстро обнаружить причину поломки.
Перед выполнением инструментальной проверки, необходимо осмотреть плату на наличие поломок. Электрическая схема платы должна быть без повреждений мостиков, детали не должны быть распухшими и черными. Приведем правила проверки некоторых элементов, в том числе и материнской платы.
Проверка отдельных деталей
Разберем несколько деталей, при поломке которых выходит из строя схема, а вместе с этим и все оборудование.
Резистор
На различных платах данную деталь применяют довольно часто. И так же часто при их поломке происходит сбой в работе прибора. Резисторы несложно проверить на работоспособность мультиметром. Для этого необходимо провести измерение сопротивления. При значении, стремящемся к бесконечности, деталь следует заменить. Неисправность детали можно определить визуально. Как правило, они чернеют из-за перегрева. При изменении номинала более 5%, резистор требует замены.
Диод
Проверка диода на неисправность не займет много времени. Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом. Переставляем , теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности. Эти величины говорят об исправности диода.
Катушка индуктивности
Плата редко выходит из строя по вине этой детали. Как правило, поломка случается по двум причинам:
- витковое короткое замыкание;
- обрыв цепи.
Проверив значение сопротивления катушки мультиметром, при значении менее бесконечности – цепь не оборвана. Чаще всего, сопротивление индуктивности имеет значение в несколько десятков омов.
Определить витковое замыкание немного труднее. Для этого прибор переводим в сектор измерения напряжения цепи. Необходимо определить величину напряжения самоиндукции. На обмотку подаем небольшой по напряжению ток (чаще всего используют крону), замыкаем ее с лампочкой. Лампочка моргнула – замыкания нет.
Шлейф
В этом случае следует прозванивать контакты входа на плату и на самом шлейфе. Заводим щуп мультиметра в один из контактов и начинаем прозвон. Если идет звуковой сигнал, значит, эти контакты исправны. При неисправности одно из отверстий не найдет себе «пару». Если же один из контактов прозвонится сразу с несколькими – значит, пришло время менять шлейф, поскольку на старом короткое замыкание.
Микросхема
Выпускается большое разнообразие этих деталей. Замерить и определить неисправность микросхемы с помощью мультиметра достаточно тяжело, наиболее часто используют тестеры pci. Мультиметр не позволяет провести замер, потому что в одной маленькой детали находится несколько десятков транзисторов и других радиоэлементов. А в некоторых новейших разработках сконцентрированы миллиарды компонент.
Определить проблему можно только при визуальном осмотре (повреждения корпуса, изменение цвета, отломанные выводы, сильный нагрев). Если деталь повреждена, ее необходимо заменить. Нередко при поломке микросхемы, компьютер и другие приборы перестают работать, поэтому поиск поломки следует начинать именно с обследования микросхемы.
Тестер материнских плат – это оптимальный вариант определения поломки отдельной детали и узла. Подключив POST карту к материнке и запустив режим тестирования, получаем на экране прибора сведения об узле поломки. Выполнить обследование тестером pci сможет даже новичок, не имеющий особых навыков.
Стабилизаторы
Ответ на этот вопрос, как проверить стабилитрон, знает каждый радиотехник. Для этого переводим мультиметр в положение замера диода. Затем касаемся щупами выходов детали, снимаем показания. Меняем местами щупы и выполняем замер и записываем цифры на экране.
При одном значении порядка 500 Ом, а во втором замере значение сопротивления стремится к бесконечности – эта деталь исправна и годится для дальнейшего использования . На неисправной — величина при двух измерениях будет равна бесконечности – при внутреннем обрыве. При величине сопротивления до 500-сот Ом – произошел полупробой.
Но чаще всего на микросхеме материнской платы сгорают мосты – северный и южный. Это стабилизаторы питания схемы, от которых поступает напряжение на материнку. Определяют эту «неприятность» достаточно легко. Включаем блок питания на компьютере, и подносим руку к материнской плате. В месте поражения она будет сильно нагреваться. Одной из причин такой поломки может быть полевой транзистор моста. Затем проводим прозвонку на их выводах и при необходимости заменяем неисправную деталь. Сопротивление на исправном участке должно быть не более 600 Ом.
Методом обнаружения нагревающего устройства, определяют короткое замыкание (КЗ) на некоторых деталях платы. При подаче питания и обнаружения участка нагрева, кисточкой смазываем место нагрева. По испарению спирта определяется деталь с КЗ.
Микросхема ШИМ-контроллера UC3842 является самой распространенной при построении блоков питания мониторов. Кроме того, эти микросхемы применяются для построения импульсных регуляторов напряжения в блоках строчной развертки мониторов, которые являются и стабилизаторами высоких напряжений и схемами коррекции растра. Микросхема UC3842 часто используется для управления ключевым транзистором в системных блоках питания (однотактных) и в блоках питания печатающих устройств. Одним словом, эта статья будет интересна абсолютно всем специалистам, так или иначе связанным с источниками питания.
Выход из строя микросхемы UC 3842 на практике происходит довольно часто. Причем, как показывает статистика таких отказов, причиной неисправности микросхемы становится пробой мощного полевого транзистора, которым управляет данная микросхема. Поэтому при замене силового транзистора блока питания в случае его неисправности, настоятельно рекомендуется проводить проверку управляющей микросхемы UC 3842.
Существует несколько методик проверки и диагностики микросхемы, но наиболее эффективными и простыми для применения на практике в условиях слабо оснащенной мастерской являются проверка выходного сопротивления и моделирование работы микросхемы с применением внешнего источника питания.
Для этой работы потребуются следующие приборы:
Можно выделить два основных способа проверки исправности микросхемы:
Функциональная схема приводится на рис.1, а расположение и назначение контактов на рис.2.
 |
Проверка выходного сопротивления микросхемы
Очень точную информацию об исправности микросхемы дает ее выходное сопротивление, так как при пробоях силового транзистора высоковольтный импульс напряжения прикладывается именно к выходному каскаду микросхемы, что в итоге и служит причиной ее выхода из строя.
Выходное сопротивление микросхемы должно быть бесконечно большим, так как ее выходной каскад представляет собой квазикомплиментарный усилитель.
Проверить выходное сопротивление можно омметром между контактами 5 (GND) и 6 (OUT) микросхемы (рис.3), причем полярность подключения измерительного прибора не имеет значения. Такое измерение лучше производить при выпаянной микросхеме. В случае пробоя микросхемы это сопротивление становится равным нескольким Ом.
 |
Если же измерять выходное сопротивление, не выпаивая микросхему, то необходимо предварительно выпаять неисправный транзистор, так как в этом случае может "звониться" его пробитый переход "затвор-исток". Кроме того, при этом следует учесть, что обычно в схеме имеется согласующий резистор, включаемый между выходом микросхемы и "корпусом". Поэтому у исправной микросхемы при проверке может появиться выходное сопротивление. Хотя, оно обычно не бывает меньше 1 кОм.
Таким образом, если выходное сопротивление микросхемы очень мало или имеет значение близкое к нулю, то ее можно считать неисправной.
Моделирование работы микросхемы
Такая проверка проводится без выпаивания микросхемы из блока питания. Блок питания перед проведением диагностики необходимо выключить!
Суть проверки заключается в подаче питания на микросхему от внешнего источника и анализе ее характерных сигналов (амплитуды и формы) с помощью осциллографа и вольтметра.
Порядок работы включает в себя следующие шаги:
- 1) Отключить монитор от сети переменного тока (отсоединить сетевой кабель).
- 2) От внешнего стабилизированного источника тока подать на контакт 7 микросхемы питающее напряжение более 16В (например, 17-18 В). При этом микросхема должна запуститься. Если питающее напряжение будет менее 16 В, то микросхема не запустится.
- 3) С помощью вольтметра (или осциллографа) измерить напряжение на контакте 8 (VREF) микросхемы. Там должно быть опорное стабилизированное напряжение +5 В постоянного тока.
- 4) Изменяя выходное напряжение внешнего источника тока, убедиться в стабильности напряжения на контакте 8. (Напряжение источника тока можно изменять от 11 В до 30 В, при дальнейшем уменьшении или увеличении напряжения микросхема будет отключаться, и напряжение на контакте 8 будет пропадать).
- 5) Осциллографом проверить сигнал на контакте 4 (CR). В случае исправной микросхемы и ее внешних цепей на этом контакте будет линейно изменяющееся напряжение (пилообразной формы).
- 6) Изменяя выходное напряжение внешнего источника тока, убедитесь в стабильности амплитуды и частоты пилообразного напряжения на контакте 4.
- 7) Осциллографом проверить наличие импульсов прямоугольной формы на контакте 6 (OUT) микросхемы (выходные управляющие импульсы).
Если все указанные сигналы присутствуют и ведут себя в соответствии с вышеприведенными правилами, то можно сделать вывод об исправности микросхемы и ее правильном функционировании.
В заключение хочется отметить, что на практике стоит проверить исправность не только микросхемы, но и элементов ее выходных цепей (рис.3). В первую очередь это резисторы R1 и R2, диод D1, стабилитрон ZD1, резисторы R3и R4, которые формируют сигнал токовой защиты. Эти элементы часто оказываются неисправными при пробоях
Проверка исправности цифровых микросхем вольтметром или пробником.
Цифровые логические микросхемы используются при реализации различных функциональных логических законов автоматического управления и регулирования, осуществления блокировок и защит в различных устройствах электроустановок. Логические элементы, входящие в состав микросхем долговечны из-за отсутствия движущихся механических частей, имеют высокое быстродействие, небольшие массу, габариты и энергопотребление и характеризуются малой чувствительностью к вредным влияниям окружающей среды. Наибольший эффект их использования проявляется при создании схем управления средней сложности с повышенной надежностью, когда число контролируемых и преобразуемых сигналов составляет несколько десятков.
Логический элемент выполняет те же функциональные операции, что и электромагнитное контактное реле. Он имеет два устойчивых состояния - «включено» и «выключено», которые обозначаются соответственно цифрами «1» и «0». Для электромагнитного реле цифра «1» обозначает, что его контакт замкнут, а цифра «0» - разомкнут. Для бесконтактного логического элемента цифра «1» указывает на наличие напряжения на его выходе, а цифра «0» - на отсутствие напряжения.
НЕ 2И 2ИЛИ 2ИЛИ-НЕ 2И-НЕ
Рис.1. Условные графические обозначения основных логических элементов.
Таблицы истинности основных логических элементов.
| Вход Х1 | Вход Х2 | Выход У | |||
| 2И | 2ИЛИ | 2И-НЕ | 2ИЛИ-НЕ | ||
Определение исправности цифровых логических микросхемосуществляется поочередным подключением вольтметра или логического пробника к соответствующим входам «Х» и выходам «У» логических элементов микросхем (нумерация выводов логических элементов указывается на принципиальной схеме или в справочнике). Полученные результаты измерений сравниваются с таблицами истинности данного логического элемента и при несоответствии хотя бы одного логического уровня (логический ноль «0» или логическая единица «1») можно сделать вывод, что один из логических элементов микросхемы неисправен.
Схемы подключения логического пробника и вольтметра.
При измерении логических уровней вольтметром необходимо учитывать, что логические уровни для микросхем, изготовленных по разным технологиям различны:
Для микросхем, изготовленных по технологии ТТЛ (серии К155; К555) логический «0» - менее 0,4 В, логическая «1» - 2,4 В 5 В;
Для микросхем, изготовленных по технологии КМОП (серии К176; К561) логический «0» - менее 1,5 В, логическая «1» - более 4,5 В.
При измерении логических уровней пробником: горит красный светодиод - логическая «1», горит зеленый светодиод - логический "0".
Принципиальная схема микросхемы К155ЛА3, в состав которой входят четыре логических элемента 2И-НЕ (с указанием нумерации выводов).
Loading...