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Z-Dioden-Tester 2
#1
Hallo,

angeregt durch den im Parallelthread vorgestellten Z-Dioden-Tester habe ich in den letzten paar Wochen die Schaltung überarbeitet und das Resultat aufgebaut. Mein Plan war, den Längsregler zur Strombegrenzung einzusparen und stattdessen über den abgegebenen Strom das Tastverhältnis des 555 zu regeln.
Hier ist die Schaltung:
   
Der Messstrom fliesst durch die Zenerdiode und R7. Wenn er rund 5mA überschreitet, fällt an R7 genug Spannung ab, damit Q2 zu leiten beginnt. Dadurch wird über Q1 die Spannung am Eingang CV des 555 verringert, wodurch sich die Einschaltzeit des MOSFET Q3 verkürzt. Ich habe die Schaltung von Wolfgang aus dem anderen Thread nicht aufgebaut, aber in LTSpice simuliert. Laut der Simulation würde sie bei einer 3V Z-Diode rund 145 mA aus der Batterie ziehen; die geänderte Schaltung hingegen nur 17 mA.

Hier ist nun der Aufbau.

Zunächst mal das geschlossene Gehäuse. 155V Ausgangsspannung im Leerlauf:
   

Hier die Platine. Neben der Schaltung zur Spannungserzeugung in der unteren Hälfte sitzt oben ein LCD zur Spannungsanzeige, darunter befindet sich ein ICL7106 :

.jpg   Platine.jpg (Größe: 276,71 KB / Downloads: 578)

Unter der Platine liegen zwei 9V-Batterien in einer TPU-Halterung aus dem 3D-Drucker, eine für die Prüfspannung und eine für die Versorgung des ICL7106:
   

Nun noch ein paar Messungen. Das Multimeter in der Mitte zeigt die Spannung und das rechte den Messstrom an.

3.3V Z-Diode:
   

12V Z-Diode:
   

Ich habe leider keine Zenerdioden für hohe Spannungen, aber das Gerät lässt sich auch zum Testen von LEDs verwenden. Hier mit zwei in Reihe geschalteten LED-Filamenten. Wie man sieht, bricht bei hohen Spannungen der Strom deutlich ein.
   

Gruß,
Bernd
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#2
Nabend,

gefällt mir sehr gut, die Idee mit dem stromgereglten Sperrwandler ... Umsetzung, einfach Klasse !

Kann man als Produkt anbieten !

Gruß Ingo
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#3
Hallo Bernd,

Dein Konzept ist ganz richtig überlegt und vor allem mit leicht erhältlichen Bauteilen realisiert.

Das setzt hohe Massstäbe für eine Version 3 des Z-Dioden Testers: Ein klar definierter Überstromschutz der den Schalt-FET bei entsprechender Eingangsspannung und Last schützt (jetzt ist das ja so gelöst das diese Teile weit überdimensioniert sind) wäre sinnvoll.

Als Tip: Mal bei den Boost-Schaltreglern unter TI.com schauen -- diese sind verfügbar, preisgünstig und ergänzen das Schutzkonzept.


Obiges bitte nicht als Kritik an Deiner Umsetzurg sehne (es ist immer super, wenn jemand die Energie hat ein Prüfgerät zu entwickeln, den Prototyp erfolgreich aufzubauen und das Ganze noch zu dokumentieren) -- sondern als Anregung, wie es weitergehen könnte.

Man ist ja nie ganz fertig Smile
Gruss Andreas
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#4
(25.04.2023, 06:44)Andrew Taylor schrieb: Dein Konzept ist ganz richtig überlegt und vor allem mit leicht erhältlichen Bauteilen realisiert.

... (jetzt ist das ja so gelöst das diese Teile weit überdimensioniert sind) ...

Naja, ich wollte dafür nicht extra Bauteile kaufen, sondern nur das verwenden, was ich in meiner Altteile-Kiste finden konnte. Dass es dafür bessere Lösungen als einen 555 gibt ist klar, ich wäre bevor ich Wolfgangs Schaltung gesehen habe gar nicht auf die Idee gekommen, ihn als Schaltregler einzusetzen. Smile

Gruß,
Bernd
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#5
Deine Schaltung gefällt mir. Bis knapp 150V deckt so ziemlich alle Werte ab, trotzdem fällt die Schaltung rel. einfach aus. Mir gefällt aber auch, dass der Strom ab bestimmter Z-Spannung abnimmt. Z-Dioden mit hoher Z-Spannung werden so nicht überlastet.
Was man noch machen könnte, wäre eine LED in Serie zumTeststromkreis einzufügen. So bekommt man optisch Rückmeldung, dass Strom fließt, wenn der Prüfling dran ist. Eine lichtschwache Uralt-LED wäre am Besten.

P. S.: Selbst habe ich mir auch einen Tester gebaut, aber mit Netzanschluss und zwei Trafos: 230V~ ->6V~ (gleichgerichtet nur für das Voltmeter), dann 6V~ -> 120V~, Gleichrichtung, Glättung. Dort habe ich nach langer Überlegung doch nur einen Widerstand zur Strombegrenzung genommen. Damit hat man über einen weiten Bereich konstante Verlustleistung an den Prüflingen, und auch keine Überlastung bei Z-Dioden mit hoher Z-Spannung. Denn das hätte mich etwas unzufrieden gemacht.

Insgesamt brauche ich den Z-Diodentester viel öfter, als ich im Vorfeld vermutet hätte. Zum Einen, weil öfter die Beschriftung uneindeutig/kaum lesbar war, zum Anderen hatte ich Probleme über 30V zum Test höherer Z-Spannungen bereit zu stellen. Egal welche Schaltung man wählt, so ein Gerät lohnt den Nachbau!
Gruß
Martin
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#6
Hallo,

auf per PM eingegangenen Wunsch ist hier noch die Schaltung der Anzeige:
   
(Entspricht aber fast zu 100% der Schaltung aus dem Datenblatt des ICL7106.)

Gruß,
Bernd
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#7
(26.04.2023, 17:10)Bernd schrieb: Hallo,

auf per PM eingegangenen Wunsch ist hier noch die Schaltung der Anzeige:

(Entspricht aber fast zu 100% der Schaltung aus dem Datenblatt des ICL7106.)

Gruß,
Bernd
Hallöchen  Bernd          Danke das Du uns an diesem wunderbaren Projekt
                                  
                               teilhaben lässt . Smiley32 Smiley48

                               Gruß  Prop Gali
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#8
Hallo Bernd,

magst du das Platinenlayout herausgeben?
Gruß
Martin
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#9
Klar, kein Problem.

Welches Format hättest Du denn gerne? PDF, Bitmap, Gerber oder KiCad 7 Board-Datei könnte ich anbieten.

Gruß,
Bernd
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#10
Hallo Bernd,

ich habe meinen ZEN50 von PEAK gehimmelt und muss einen neuen aufbauen. Frage: beim ZEN50 konnte ich 2,5,10 und 15mA Meßstrom auswählen. Deiner prüft mit 5 mA? Was müsste angepasst werden um verschiedene Meßströme zu erhalten.

Das Platinenlayout ist auch für mich interressant. Die genannten Programmme habe ich nicht. Mir muss eine PDF reichen, um das Layout auf eine Lochraster-Platine zu übertragen.

Vieleicht gibt es noch mehr Interessen und es könnten die Platinen in China hergestellt werden. Dann würde ich auch 3 Stück bestellen.

VG Dieter
Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann mann noch schönes bauen. J.-W.-Goethe
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#11
(28.04.2023, 19:25)Antennenking schrieb: Was müsste angepasst werden um verschiedene Meßströme zu erhalten.

Man muss R7 verändern oder umschaltbar machen.

Folgende Werte müssten in etwa hinkommen:
15 mA: 30Ω
10 mA: 47Ω
5 mA: 100Ω
2 mA: 240Ω

Ich hänge einfach mal Platinenlayout und Bestückungsplan als PDF mit an. Wenn ein anderes Format gewünscht wird einfach Bescheid sagen. Spannungserzeugung und Messung sind auf der Platine völlig separat. Wenn also etwas anderes zur Messung verwendet werden soll, kann man sich die obere Hälfte der Platine sparen.
Achtung: Das Layout ist nicht gespiegelt!

Gruß,
Bernd


Angehängte Dateien
.pdf   Layout.pdf (Größe: 59,39 KB / Downloads: 33)
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#12
Hallo Bernd,

danke für die PDF und die Änderung zur Messtrom-Anpassung. Ich habe das alles abgespeichet, wird aber erst im Herbst/Winter angefangen.

VG Dieter
Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann mann noch schönes bauen. J.-W.-Goethe
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#13
Hallo Bernd,
entschuldige bitte meine späte Rückmeldung.
Danke für das Layout!

Btw., statt ICL7106 "diskret", könnte man ein LCD-Einbaumodul (reichelt: LDP 335 LCD) mit Teiler 10:1 vorweg verwenden.

VG
Martin
Gruß
Martin
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#14
Hallo Martin,

natürlich kann man auch ein fertiges Displaymodul verwenden, aber da ich sowohl ICL7106 als auch ein passendes Display noch hier rumliegen hatte, habe ich die halt verbaut bevor sie verschimmeln. Smile

Gruß,
Bernd
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