Schakeling voor testen zenerdiodes

Ja die werd ook al geopperd maar ik heb er maar één van en misschien maak ik tijdens het bouwen wel een foutje, wel zo handig dat ik er dan al één reserve heb.

blackdog

Golden Member

Hi Zener liefhebbers, :-)

http://www.bramcam.nl/Diversen/Zenertester-01.png

Ik heb even wat getekend hoe ik het zo doen, nog steeds low cost maar met iets andere onderdelen.
uitgangspunt is dat rond de 40V voor Zener testing voor mij voldoende is
en ik wou een stand die de aangesloten componenten beschermt tegen een te hoge spanning.
Er zijn vele manieren mogelijk een Zenertester vorm te geven, dit is een van de mijne...

Ik heb hier wat 2x24V 3,6VA printtrafo's, hiermee kan je uiteindelijk zeners tot ongeveer 39V testen alhoewel er een kans is dat dit net niet gaat bij 10mA stand, hangt van het trafotje af.

Er zijn LM317HV typen gebruikt, kosten meestal minder dan 1-Euro, is wat mij betreft geen probleem.
De tweede wikkeling vande trafo kan de paneelmeter voeden, natuurlijk niet één die 80mA trekt!
Mijn 5 digits paneel metertjes zitten beneden de 15mA dant is een mooi laag verbruik voor een LED meter.

De BD139-16 moet gekoeld worden!
Ik heb 5% weerstaden gebruikt, als het goed is blijft de stroom binnen 10% van de opgegeven waarde.
Willen jullie het mooier hebben, dan kan je aan de hand van de 3,7V referentie spanning uit de LM317HV (VR1) en de Vbe drempel de emittor waarden berekenen.

Er staat een 6,2V zener en een schakelaar over de D.U.T. klemmen getekend, sluit deze schakelaar als je LED 's wilt testen, dat zorgt er voor dat je de LED niet beschadigt met een te grote reverse spanning.
D2 de 1N4007 help de schakeling een beetje te beveiligen.

Nu jullie weer :-)

Groet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
vergeten

Golden Member

Ziet er goed uit voor zover ik dat kan beoordelen.
Maar gelijkrichter BR1 heeft wel een erg hoog rendement als er ±50 volt DC uitkomt, of heb ik dat mis :-)

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.
blackdog

Golden Member

Hi vergeten,

Probeer maar eens zon voorgestelde trafo...
De ri van deze trafos is nogal hoog, en door de lage belasting is de spanning aardig hoog.
Ik zat zonder belasting ruim over de 50v heen.

Groet,
Bram.

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ik denk dat de LM317 niet veel toevoegt aan de werking (behalve wat extra onderdelen... :) ). Een witte led doet 't even goed...
Trafo hangt van type/grootte af; gemiddelde trafo haalt zeker geen 50v DC na gelijkrichting.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
blackdog

Golden Member

Hi,

Ik geef aan welke trafo en ook de spanning die ik gemeten heb aan die trofa, het is niet uit mijn duim gezogen :-)
De LM317 is stabieler en is wat makkelijker te koelen als nodig.
Verder is de stroominstelling wat makkelijker te tunen om standaard weerstanden te gebruiken.
Morgen zal ik het op een printje zetten en laten zien hoe het werkt.

Maar Arco, ik heb er geen probleem mee als iemand een witte LED wil gaan gebruiken.

Ik gaf al aan dat dit een van mijn manieren is ?

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Henry S.

Moderator

Kan mooi met zo'n trafootje, veel stroom heb je niet nodig. De uitgangsspanning van die kleine dingen is onbelast idd bizar hoog.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Ha blackdog,

Ik heb zoals ik aan @TS mededeelde een tijdje terug ook een 300 honderd zeners moeten uitzoeken alleen hier zaten hoge waarde bij 180V.
Dus ik vindt de keuze in het ontwerp van de trafo nog wel een dingetje.
Als je een low cost maar toch universeel wilt blijven zou ik persoonlijk voor een normale voeding gaan en een step up convertor.
In mijn situatie heb ik eerst de diodes tot 60V er uitgehaald en daarna door middel van een NE555 en een trafo naar 180V gebracht.
Ik kan dus uit een batterij het gehele bereik bedienen :) eigenlijk net als in de tester van @flash2b wel zo handig.
Maar nog steeds is dit een uitzoek (sorteer) kastje en geen tester.

Ik denk dat er wel behoefte is om een component tester projectje op te zetten maar ik doel dan op een echte tester.
Wat ik begreep van @TS wil hij wel een voorzet doen en een topic openen.
Ik zou zeggen laat de input maar komen waar is behoefte aan wat wil je testen aan een bepaalt component enz.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

https://www.romanblack.com/smps/conv_cir.gif

Waarbij ik de 13V zener vervangen heb door een 82V versie en een chinese voltmeter module over de uitgang heb gezet die tot 99V gaat. Hiermee kan ik zeners tot 82V testen. Een oude telefoon adapter verzorgd de 5V

Bron: https://www.romanblack.com/smps/conv.htm

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
blackdog

Golden Member

Hi,

Er valt niet tegenop te bouwen wat betreft sommige Chinese kant en klaar printjes/kastjes.
Maar mij geeft het altijd voldoening zelf iets te maken waardoor ik ook zelf de specificaties kan bepalen.
Ieder kan het beste doen wat hem leuk of handig lijkt, dit is een goed topic, omdat je nu kan zien wat iedereen graag wilt.

Bouw, koop dus waar je hart naar uit gaat!

Mijn afwegingen
Ik heb hier twee trafo's liggen, 2x24V en 2x 30V, beide 3,6VA.
Met de 2x30V kan ik simpel een spanning opbouwen die onbelast 115V was bij 230V netspanning.
Met deze trafo kan bij de 10mA stand tot 90V zeners getest worden.

Ook heb ik nog zitten nadenken de 2x24V te gebruiken en de spanning te verdrievoudigen.
(een van de vele opties waar ik over na heb gedacht daar ik geen liefhebber ben van switchers)
Ik wil liever niet hoger gaan dan ongeveer 100V, het komt bij mij zeer weinig voor dat ik zeners zoek/gebruik van spanningen boven de 50V.
Denk ook aan je veiligheid als je iets gaat maken dat boven de 100V voeding heeft, dan is het handig om een drukknop te hebben waarmee je de schakeling aan zet.

Mijn opset is dus voor het testen van Zeners en om veilig een LED te testen (wat ik het meeste zal gebruiken)
Dan nog dit, probeer het niet steeds groter te willen maken, denk hierbij aan een aantal voedings projecten op CO.
Er wordt iets geprecenteerd dat 1,5-Ampere is en binnen en paar reacties wil men al een 10-Ampere versie er van maken.

Roland
De RomanBlack upconverter heb ik nooit gebruikt met zo'n groot spannings verschil tussen de in en de uitgang
en de schakeling moet ruim 1-Watt kunnen gaan leveren, met de weergegeven transistoren kan je niet 100V maken, je komt dan boven de max. Vce uit.
Ik heb nu even niet de tijd dit te testen, maar als het geheel toch met een adapter gevoed gaat worden, dan kan je net zo goed de 2x24v/30V trafo gebruiken.

Ik lees graag weer jullie input!

Groet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Lambiek

Special Member

Op 21 september 2017 23:00:57 schreef vergeten:
Maar gelijkrichter BR1 heeft wel een erg hoog rendement als er ±50 volt DC uitkomt, of heb ik dat mis :-)

Wat blackdog zegt klopt wel, maar het ligt ook aan de kwaliteit van de trafo. Als je een wat duurdere trafo hebt dan kan het mee vallen, heb hier 12VAC print trafo's liggen daar komt 15VAC uit onbelast. Maar heb ook 9VAC print trafo's daar komt 16VAC uit, dat is dus nogal een verschil.

Dus altijd meten als je iets maakt. Soms gaan er componenten stuk door zoiets, en dan ligt het dus aan de hogere spanning die je niet zou verwachten.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@Blackdog, op de gelinkte pagina staan wat adviezen voor hogere spanningen:

High Power / High Voltage?

Note! This circuit can be quite usable for higher power applications, and will oscillate reliably with a larger (high power) version of Q1 like a TO-220 darlington type. Remember it regulates INPUT current, and will provide a fairly regulated amount of power to the high voltage output load. It can be used as a simple 4 watt fluoro tube driver with a 12 volt input (for example). If you try this, try these values;

Q1 = TIP122 darlington (see note)
L1 = 470uH 500mA ferrite core inductor
D1 = 1N4937 600v 1A fast rectifier
R1 = 4k7
R2 = 3.3 ohm
R4 = 56k
CLOAD = 0.1uF (not critical) but must be 630 volt type

Mijn versie, zener aansluiten, dan drukknop indrukken om te testen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Hallo allemaal,

Ondertussen heb ik alle zeners gesorteerd met behulp van de schakeling met de BU426A en een vaste stroom van 1 mA.
Ik had aan de 60 V van de Delta genoeg.
Maar ik heb hem nog op breadboard gemaakt omdat ik snel klaar wilde zijn met die rot klus van het sorteren.
Ook had ik niet alles in huis om het in één keer mooi op te bouwen.
Vandaar dat ik nu iets meer de tijd neem om te kijken wat ik definitief ga bouwen, het moet wel een snelle test/sorteer schakeling worden en geen uitgebreide componenten tester.

Eerste keuze die ik moet maken is externe voeding of ingebouwde voeding.
Dat wordt denk ik dan toch maar met een eigen ingebouwde voeding.

Tweede keuze was eigen voltmeter of aansluitingen voor DMM.
Gezien de prijzen van een klein voltmeterje denk ik dat ik voor een eigen voltmeter ga, Bram welke gebruik jij ook alweer?

Nu moet ik het moeilijkste gaan kiezen, waar ga ik het inbouwen.
Eerst ga ik maar eens onderdelen verzamelen en bestellen zodat ik kan zien hoe groot het moet worden.

Tenslotte moet ik kiezen voor een meetbereik.
Voor de spanning denk ik dat tussen de 50 en 60 volt wel voldoende is.
Voor de stroomkeuze denk ik dat ik Bram zijn suggestie ga volgen.

Wordt vervolgd.

Groeten,

Wim

blackdog

Golden Member

Hi Wim, :-)

Ik zoek het metertype strak even op voor je.
Verder heb ik nu versie twee van het schema gemaakt, kom ik iets meer richting schema van Arco. ;-)

http://www.bramcam.nl/Diversen/Zenertester-02.png

Nog niet alle waarden staan in het onderstaande schema dat komt binnenkort, eerst nog het een en ander uitzoeken.

De opset is bij deze schakeling de wat hogere meetspanning, er zijn nu zeners te meten tot ruim 60V.
Dit heeft twee redenen, ik gebruik een spannings verdubbeling aan de trofo zijde en de referentie spanning aa nde basis van de transistor is 1,2V lager geworden.

Er is ook een "Power LED" toegevoegt, alhoewel deze niet nodig is bij gebruik van een LED meter,
de rode LED kan zo uithet schema worden gehaald als gewenst.

Tussen C2 van 470uF en R1 van 47K kan een pulsdrukker komen als gewenst, met vochtige handen kan je de 90V al goed gaan voelen.
In het volgende schama als ik de waarden van de stroomweerstanden bepaald heb, plaats ik deze schakelaar in het schema.

Ook de transistor moet ik nog uitzoken, daar een BD139 nu niet meer kan voldoen door de hogere voedingspanning.

Misschien vragen sommige zich af waarom de 22Ω direct in de basis? deze is om het geheel altijd stabiel te houden.
Vooral bij de BD139 en wat andere kleinere driver transitoren nodig door de hoge Ft.
Heeft deze 22Ω ook een nadeel, ja een beetje, de stroombron wordt er iets slechter door,
maar dat is hier helemaal niet van belang, of er nu 1 of 1,04mA door een zener of een LED loopt afhankelijk van de zenerspanning
dat is niet echt van belang.

Vind iemand dit wel van belang, dan een schakeling gaan bouwen met een opamp als regelorgaan met precisie weerstanden, maar dat valt buiten dit project denk ik.

Groet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha Roland van Leusden,

Handig kastje :) maar je moet wel opletten met het testen van lage waarden zeners met de hoge spanning en de stroom van 12mA als het vermogen wat de zener mag dispenseren laag is zeg de 100mW reeks.
Ik denk dat het testen met een Izmax van 1mA meer als voldoende is dan kan je ongestraft de hele reeks van af 100mW testen tot uiteraard 82V in jou geval.

In mijn componenten tester (maar deze maakt deel uit van een omvangrijk systeem) is het zo dat de spanning nooit hoger is dan Uzener + 2V.
Ik stap de spanning omhoog tot waar de spanning niet meer oploopt + 2Volt als de spanning oploopt loopt de CC af zodat er altijd aan een veilige vermogens marge is ongeacht welke diode je wilt testen.
Deze trap-generator wordt in het zelfde systeem ook gebruikt om de actieve halfgeleiders U/I curve te schrijven.

De zener karakteristiek is een onderdeel van de test en is voor het sorteren voldoende.
Maar er zijn nog een aantal andere parameters die van de diode wilt weten en dat is onderranden de impedantie en de optimale stroom door de zener dit om de zener ruis klein te houden.
Ook dit meet ik in dezelfde tester een en ander kan je op een standaard analoge of digitale scope weergeven.

Groet Henk.

@Dratsabylgu,

Ik gebruik onder andere deze misschien zijn dit niet dezelfde als @blackdog beruikt maar ze zijn voor deze toepassing prima.
http://www.ebay.com/itm/Red-0-36-LED-5-Digit-DC-0-33-000V-Di...1438.l2649 die zijn er ook in 80V uitvoering.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hallo Bram,

Allereerst weer mijn dank voor al je werk om me te helpen.

Nu ik klaar ben met sorteren heb ik minder haast om te bouwen en wacht ik geduldig af tot je een definitieve versie heb.

Groeten,

Wim

blackdog

Golden Member

Hi Wim, :-)

Geen probleem hoor, ik doe het graag!
Mijn andere projectjes liggen even stil door veel mijn werk.
Daar moet ik wat beslissingen voor nemen die wat meer tijd kosten, dit is even een snel tussendoor dingetje.

Ik denk dat het volgende schema wel definitief is, alle waarden staan er nu in, behalve de transistor.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Zenertester-03.png

Ik heb hier verschillende transistoren die ik kan toepassen, maar die kan niet iedereen aanschaffen zoals een 2SC2911.
Die moet er helemaal niet in, maar die voldeed aan mijn eis van Hfe van minimaal 150x en heeft een voldoende hoge Vce en heb er nog een stuk of 20 van.
Ik heb ook de MJE340 getest, maar daar zit bij de gene die hier in de bak liggen een vrij grote spreiding in.
Dit was ook zo bij een aantal MJE15030 transistoren, meestal als je er een paar koopt zit er wel een bij,
met een voldoende Hfe, maar doe niet te moeilijk een Hfe van 100 kan ook.

Hoe heb ik nu de weerstanden voor de verschillende stromen berekend.
Als eerste de referentie zener waarde genomen (gemeten), deze is 2,49V.

http://www.bramcam.nl/Diversen/Zenertester-04.png

Daarna mijn gekozen transistor in een China tester gepropt en deze geeft dan de Hfe aan en de Vbe, hier is dat 635mV.
Deze 635mV trek je dan van de 2490mV af en dan blijft er 1,855V over.
Daarna is het gewoon de wet van Ohm (van Tante afblijven!)
De weerstand direct aan de emittor naar aarde is dan voor 0,5mA 3K71, maar deze waarde zit niet in de E96 weerstandwaarde range.
Voor 1mA komt voor die stand een weerstand van de zelfde waarde parallel.

Daarna wordt het iets lastiger, je berekend dan de waarde voor 2mA welke 927Ω is, maar je hebt ook een 3k74 weerstadn al aan de emittor.
Als je dan de vervang waarde uitrekend kom je bij de dichtsbij gelegen waarde uit van 1K27 zoasl ook in het schema vermeld staat.
De 5 en 10mA bereiken gaan op de zelfde manier.

Geef de transistor een kleine koelvin, bij lage zener spanningen dissipeerd de transistor bijna 1-Watt, en door de hogere temperatuur verloopt de stroom een beetje.
Voor deze tester niet zo er interessant, maar ik doe het graag netjes. :-)

Ook de Schakelaar is nu in het schema getekent als je hem met een druktoetsje wilt inschakelen (dit i.v.m. de hogere spanning)
Als je de trafo vervangt door een 2x30V van GERTH: 387.60.2 van 3,6VA dan kom je tegen de 100V aan om zeners te testen.

De onderste spanningsregelaar is voor de paneel meter, de 11,5V als waarde komt doordat er gebruikt is gemaakt van 5% weerstanden.
Kies de weerstaden zo dat je de spanning krijgt voor jouw paneel meter.
Er is een mogelijkheid een "normale" LM317 te gebruiken, dat doe je door een 2-Wat zener in serie met de ingang te zetten van 15V.
Wel de ingang van d LM317 een 0,1uF naar massa geven.

Wat betreft de paneeel meters, ik heb een handvol besteld vanmiddag, zal wel drie weken duren.
Maar... ik heb nog het een en ander op voorraad en zal daar even mee spelen om te kijken of deze bruikbaar zijn.

De paneel meters die ik regelmatig gebruik van 4,5 digit zij standaard niet bruikbaar, omdat ze maar 33V maximale ingangsspanning kunen hebben.
Ik heb wat metertjes besteld die tot 100V gaan, waarschijnlijk de zelfde die flash2b ook gebruikt.

Zo, voor nu weer even genoeg, even 1,5 uur lopen om het brein leeg te maken. :-)

Groet,
Bram

Mooi, het lopen heeft mij goed gedaan... :-)
De 5V zener voor de display voeding zit er in.
De referentie zener heb ik nu vervangen voor een TL431, bijna iedereen heeft deze en in het groene kader staan twee alternatieven voor de TL431.
C4 die over de referentie staat is verkleint naar 4N7,
daar ik er rekening mee moet houden, dat de TL431 nogal kritisch betreffende ontkoppeling, kijk hiervoor maar in de datasheet.

De 1% waarden van voor de verschillende stroom bereiken is geen must, als je grotere afwijking wilt accepteren kan je net als het CO schema de dicht bij zijnde E12 reeks gebruiken of de hoede waarde benaderen met twee 5% weerstanden.

Een handig tooltje is ondermeer "Rescalc": http://www.pmillett.com/rescalc.htm

Groet,
Blackdog

[Bericht gewijzigd door blackdog op 22 september 2017 21:52:39 (10%)]

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Thevel

Golden Member

Een schema met gangbare componenten bedacht.
Met een NE555 word met een spoel en een FET een hoge spanning opwekt, deze spanning is met een standen schakelaar regelbaar.
De max spanning is nu 100V maar eventueel is een hogere spanning haalbaar.
De stroombron is gemaakt met een 6,2V zener welke niet zo nauwkeurig zal zijn als de schakeling van blackdog, maar als dat niet zo belangrijk is dan zal dat prima werken.
De schakeling is maar een idee, misschien dat er wat verbeterpunten of foutjes zijn dus brand maar los!

Als ik het goed heb, zitten er in zeners twee effecten. Van de ene gaat de zener spanning omhoog als de temperatuur omhoog gaat, van de andere omlaag. Een van deze effecten wordt sterker naarmate de zenerspanning hoger wordt, de andere kleiner. Ze kruisen mekaar dus bij een bepaalde spanning: Deze effecten balanceren mekaar precies bij rond de 6V. Dus die 6.2V zener is er 1 met de laagste tempco die je kan vinden....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ha rew,

Ja dat zit inderdaad zo ongeveer in elkaar rond de 5.6 tot 6.3V is er een evenwicht.
Verder is het tempco -2mV/°C je kunt dit mooi compenseren met een diode in geleiding deze is 2mV/°C

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Nog een vraagje over Bram zijn laatste schema waarin hij een LM336 gebruikt en die hij alweer vervangen heeft door een TL431.
Kan ik hier ook een LM385-2.5 voor gebruiken, daar heb ik er namelijk voldoende van op voorraad.

Volgens mij zal het in ieder geval wel werken maar ik weet niet welke verschillen er zijn.

Ik heb dringend een programma nodig info over halfgeleiders.
Iets waarin ik gericht kan zoeken naar componenten met bepaalde criteria zoals b.v. spanningsreferentie of op een bepaalde waarde van iets.
Nog suggesties hier voor?

Het maakt allemaal weinig uit. Een witte led doet het net zo goed... :)   Exacte spanning voegt in deze toepassing nauwelijks iets extra's toe.
Zelfs al varieert de stroom door de zener enigszins, dan is de invloed op de spanning na breakdown verwaarloosbaar klein, omdat die redelijk constant is.
De spanning gaat pas echt wat meer afwijken als de stroom door de zener zo hoog wordt dat 'ie zichzelf gaat warmstoken...

http://www.learnabout-electronics.org/PSU/images/zener-characteristic.jpg

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Bedankt Arco, dan ga ik straks de paar onderdelen bestellen die nog ontbreken en een stuk gaatjes print en een trafo.
Dan kan ik snel gaan bouwen en een mooi kastje gaan uitzoeken.

Ha Dratsabylgu,

Dat zou wel handig zijn zo'n database JDEC die doet dit maar dat kost veel geld om aan de info te komen.
Ik ben het met @Arco eens dat je daar een led kan gebruiken in de U/I karakteristiek is dit mooi te zien.
Toen ik een week of drie geleden mijn diodes testen gebruikte ik een 10kΩ weerstandje en regelbare voeding klaar is kees.
Alleen voor de zeners >60V heb ik een 555 gebruikt en een oude telefoon trafo en een 100kΩ weerstand let er op bij kleine zeners qua vermogen met een hoge spanning.
Maar als je 1mA laat lopen kan je alle zeners testen is mijn ervaring 100V en 1mA is 100mW dus de kleinste is geen probleem.
Trouwens ik weet niet of die hoge waarde wel in 100mW gemaakt wordt.
Ik vindt het ontwerpje van @Thevel wel mooi omdat het op batterij kan werken als je dan toch voor allerlei losse doosjes gaat dan liever zonder stekker.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Een extra ompool drukschakelaar tussen de DUT kan ook nog handig zijn.
Je kunt dan de diode ook andersom meten zonder 'm opnieuw te plaatsen.
Handig o.a. bij TVS diodes om te zien of ze bi- of unidirectional zijn, en voor testen van bicolor leds...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com