Z-Dioden-Tester - Ein Helferlein

[Kurzschluss]

Hallo Euch,
bin gerade wieder am Platz im versuche mich mal durch die Threads ab #54 zu kämpfen. Wenn ich nach #54 gehe, habe ich keinen Vorwiderstand mehr von 1k, da ich durch die Regelung über die aktive Stromquelle und Begrenzung auf 5mA ja keinen brauche. Getestet habe ich das noch nicht. Allerdings sollten wir die letzten Threads mal auf den Punkt bringen, eh mir S-Plan wieder den Schweiß auf die Stirn treibt. Insofern weiß ich nicht, was ich nun mit R6 machen soll. R7 und S2 fallen dann ja auch weg. Die 1k für einen Vorwiderstand waren mein Vorschlag und das muss natürlich nicht so sein. Aber nach #54 ist der eh Geschichte. Eine kurze finale Zusammenfassung wäre deshalb hilfreich.

Gruß
Wolfgang

[ingo]

Ich empfehle Dir die Schaltung aus #54 mit der Stromquelle aus 2 Transistoren. Damit erzeugst Du konstanten Meßstrom über den gesamten möglichen Meßspannungsbereich ohne Gefahr für den Prüfling oder den Transverter.

VG Ingo.

[Bosk Veld]

Eine kurze finale Zusammenfassung wäre deshalb hilfreich.

Da hätte ich doch noch einen Änderungsvorschlag!

Die Schaltung funktioniert mit Ingos Stromquelle ja sehr gut und energiesparend . Mit einer Umdimensionierung und Austausch eines Bauteils könnte man jetzt auch höhere Z-Spannungen prüfen, ohne daß der Transistor heiß wird - auch bei nur 8 V Batteriespannung - und ohne lange eine neue Spule suchen zu müssen.
Dazu komme ich aber erst heute abend.

Gruß, Frank

[Kurzschluss]

Hallo Frank,
Das wäre super. Ich warte dann auf deine Änderung.

Gruß
Wolfgang

[Kurzschluss]

Hallo Euch,
würde für die 2 Transistoren 2 PNP SF119 einsetzen. Ich denke, mit 80V sollte das in Ordnung gehen. Ist das ok?

Gruß
Wolfgang

[ingo]

Ja, ich denke der SF119 ist ok. Aber für Q2 kannst Du wie gesagt auch einen beliebigen kleineren pnp-Typen verwenden. Seine maximale Uce liegt bei 1,4V. Er wird weder strom- noch spannungsmäßig besonders belastet.

VG Ingo.

[Morningstar]

So habe jetzt die Schaltung nach #54 geändert. Der SF119 habe ich auch genommen, davor den SC309.
Prinzipiell funktioniert die Schaltung, aber.....

Die maximale Ausgangsspannung liegt jetzt nur noch bei 23 Volt, bei 9 Volt Betriebsspannung.
Ein Digitales Voltmeter kann ich nicht mit der selben Spannungsquelle verbinden, dann wird nur noch " Mist" angezeigt.
Schade, hätte sonst alles in ein Gehäuse packen können.

[ingo]

Hallo Frank,

Du solltest unbedingt einen größeren Elko 100 ... 470 µF parallel zu C1 schalten (ggf. statt der 1N4148 eine etwas stärkere Diode für D1 verwenden). Sonst bekommt das Voltmeter eine schmutzige Betriebsspannung.

VG Ingo.

[Morningstar]

Einen Elko habe ich dran, eine Diode für den Verpolungsschutz habe ich noch keine drin.
Ich vermute mal, das es am Panelmeter liegt. Es ist ein Vierpol, also Plus und Minus und der Eingang extra Plus und Minus.
Lasse ich Minus am Messeingang weg, zeit es nichts an.
Habe mal auf die schnelle dreipol Panelmeter bestellt.
Sollten diese Woche noch kommen, dann wird weiter gebastelt.

[ingo]

Eingang plus und minus direkt an die z_diode und Versorgungs - Plus und Minus am besten dierekt an die Batterie oder nur plus an die Batterie und Minus an Anode der Z-Diode.

Das muß gehen. Zwischen die Katode der Z-Diode und den Eingang des Voltmeters sollte ein Tiefpaß z. B. 10 kOhm in Reihe und Kondensator 10µF zwischen Eingang plus und Eingang minus.

VG Ingo.

[Morningstar]

Werde ich mal ausprobieren. Das Panel habe ich damals 1994 bei Conrad gekauft. Vielleicht ist es nur bedingt im Verbindung mit anderen Schaltungen einsetzbar noch einsetzbar. Leider gibt es auch kein Plan dafür. Zumindest ist Eingang Minus nicht mit der Masse der Stromversorgung gekoppelt.
Wenn ich normale Spannung messe geht es ohne Probleme, die Stromversorgung muss aber extra sein.

[Bosk Veld]

Hallo Helferlein-Interessierte ,

hier ist zunächst der aktuelle Stand, inkl. Tiefpaß vor dem Voltmeter:
   

Meine Änderungsvorschläge sind im folgenden Schaltplan rot markiert.
1.
Wegen der verwendeten SF119 erlauben wir jetzt mal maximal 80 V Leerlaufspannung. Mehr als 80 V könnten mit der obigen Schaltung z.B. entstehen, wenn man den Z-Dioden-Tester ohne die zu prüfende Diode einschaltet und danach den Z-Dioden-Anschluß kurzschließt. Auch wenn diese Spannung nur im ersten Moment anliegt, so kann sie doch den Längstransistor der Strombegrenzung meucheln.
Um dies zu vermeiden, begrenzen wir nun die Spannung wesentlich genauer. R5 wird durch eine Z-Diode - oder mehrere in Reihe, Kathode(n) Richtung C5 - ersetzt, deren Gesamtspannung bei maximal. 76 V liegt. Dadurch begrenzt sich die Leerlaufspannung an C4 auf 76V + ca. 3V = 79V .

2.
Die Leerlaufspannung muß natürlich höher sein als die höchste Z-Spannung, die wir messen wollen. Falls sie zu klein ist, muß der Schaltregler mehr "Gas" geben.
Dazu senken wir R3 ab, z.B. auf 22 kOhm. Mit dieser Maßnahme schaltet der TIP41C wesentlich öfter als vorher durch; damit kann er mehr Energie in die Spule pumpen, und die Leerlaufspannung steigt an, bis sie wie oben beschrieben begrenzt wird.
Falls die Leerlaufspannung dann immer noch zu niedrig ist, ist wahrscheinlich die Spule nicht optimal; dann kann man den R3 auch noch weiter verringern. Aber bitte nur so weit wie nötig, ansonsten können im Fehlerfall sehr hohe Spannungen entstehen, die nicht nur Bauteil zerstören, sondern auch dem Menschen gefährlich werden können.
Falls die gewünschte Leerlaufspannung auch nicht bei sagen wir R3 = 1k erreicht werden sollte, muß man wohl eine andere Spule verwenden.

   

Wie gut die Strombegrenzung mit den SF119 speziell bei hohen Z-Spannungen funktioniert, kann ich nicht beurteilen. Deren Stromverstärkung ist von 28 .. 560 angegeben; ich habe auch kein Spice-Modell für SF119 gefunden. Zumindest für Q2 könnte man auch einen Standard-PNP-Kleinleistungstransistor mit hoher Stromverstärkung einsetzen.
Probiert es aus, evtl. muß man da noch mal ran.

Gruß, Frank

[Kurzschluss]

Danke Frank erst einmal für die tolle Mitwirkung. Ich habe da viel Vertrauen in Deine Vorschläge und Anmerkungen. Ich habe deshalb bereits gestern den BC640 geordert. Kostet ja so gut wie nix. Aber auch Ingo hat sich hier super eingebracht. Von Moschti will ich gar nicht reden. Ich hatte das so nicht erwartet. Ich denke es ist aber wichtig, dass wir dem Anliegen entsprechend zu einer finalen Version kommen. Wir sollten damit den Interessierten einen Nachbau ermöglichen. Wenn wir aus Interesse später eine besser Version finden, können wir ja eine Version 2 anbieten. Alles nach dem Schema "so genau wie nötig, nicht so genau wie möglich". Was nötig ist entscheidet der Leser hier selbst.
Wenn meine BC eingetroffen sind, steck ich das nach. Muss da auf dem CONRAD Board auch gucken. Habe es lange nicht gemacht. Aber wo ein Wille ist, ist auch ein Weg. 

Gruß
Wolfgang

[Bosk Veld]

das mache ich gerne, es macht ja auch Spaß!
Mit dem BC640 konnte ich es gerade simulieren. Damit funktioniert es gut, sogar bei Ubat = 7,5 V. Er hält 800 mW aus, auch das paßt gut.

Gruß, Frank

[Andy]

Hallo Frank,

verfälscht der 10k Widerstand vor dem Messgerät nicht die Messung der Zenerspannung?

[ingo]

Hallo Andy,

wenn das Meßgerät einen genügend hohen Eingangswiderstand hat nicht. Aber den kann man ja mit einem modernen Multimeter nachmessen.

VG Ingo.

[navi]

Hallo,
da ich die ursprüngliche Schaltung nachgebaut habe, lese ich die Verbesserungsvorschläge gern.
Daher meine Frage - Warum brauchen wir jetzt den 10 kOhm Widerstand vor dem Messgerät noch?

[Kurzschluss]

Hallo Frank,
der Frage von Ivan würde ich mich anschließen wollen. Auch die Funktion von C5 erschließt sich mir nicht ganz. Messpunkt ist jetzt ja der Knoten von C5 und R10K Vorwiderstand. Eigentlich müsste ich doch direkt am Knoten R6 (Bauteile muss ich neu nummerieren) zur Z-Diode messen. Bezüglich Bauteile habe ich mich jetzt für TIP41C, 2 x BC640 und 3 x SZX21/24 (72V + 3V) entschieden.

Gruß
Wolfgang

[Bosk Veld]

Hallo,

ich habe den Tiefpaß 10kOhm/10µF von Ingos Vorschlag übernommen. Er soll ein Flattern der Anzeige verhindern, falls die Meßspannung mit kleinen Spannungsspitzen überlagert ist.
Bei Z-Spannungen, die weit unterhalb der Leerlaufspannung sind, wird das nicht notwendig sein; die Spannungen sind sehr sauber. Auch falls das Voltmeter einen eigenen Tiefpaß eingebaut hat, braucht man den externen nicht.

Gruß, Frank

[Kurzschluss]

Ok, wir werden sehen.
Habe die Änderungen in die Schaltung eingearbeitet. Bauteile sind neu nummeriert, was die Verständigung vereinfacht

   

Gruß
Wolfgang