Testador para verificação de optoacopladores. Engenharia de rádio, eletrônica e circuitos faça você mesmo

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Dispositivo de teste de opto-relé faça você mesmo

Outro dia precisei verificar o opto-relé em grandes quantidades. Ao montar este testador de relé de estado sólido em meia hora, com um mínimo de peças, economizei muito tempo testando optoacopladores.

Muitos radioamadores novatos estão interessados ​​em como verificar um optoacoplador. Tal questão pode surgir do desconhecimento do dispositivo deste componente de rádio. Se considerarmos a superfície, um relé optoeletrônico de estado sólido consiste em um elemento de entrada - um LED e um isolamento óptico que comuta o circuito.

Este circuito para verificar um optoacoplador é simples ao elementar. Consiste em dois LEDs e uma fonte de alimentação de 3V - uma bateria CR2025. O LED vermelho atua como um limitador de tensão e, ao mesmo tempo, é um indicador do funcionamento do LED do optoacoplador. O LED verde é usado para indicar a operação do elemento de saída do optoacoplador. Aqueles. se ambos os LEDs estiverem acesos, o teste do optoacoplador foi bem-sucedido.

O processo de verificação do opto-relé se resume a instalá-lo na parte correspondente do soquete. Este testador de relé de estado sólido pode testar optoacopladores DIP-4, DIP-6 e relés duplos DIP-8.
Abaixo, dou as posições do opto-relé nos soquetes do testador e o brilho dos LEDs correspondentes ao seu desempenho.

testador de optoacoplador

A falha de um optoacoplador é uma situação rara, mas acontece. Portanto, ao soldar uma TV para peças de reposição, não será supérfluo verificar o PC817 quanto à manutenção, para não procurar o motivo pelo qual uma fonte de alimentação recém-soldada não funciona mais tarde. Você também pode verificar os optoacopladores que vieram do Aliexpress, e não apenas para casamento, mas também para conformidade com os parâmetros. Além dos manequins, pode haver instâncias com marcações invertidas e optoacopladores mais rápidos podem, na verdade, ser lentos.

O dispositivo descrito aqui ajudará a determinar a integridade dos optoacopladores comuns PC817, 4N3x, 6N135-6N137 e sua velocidade. É feito no microcontrolador ATMEGA48, que pode ser substituído pelo ATMEGA88. As peças a serem testadas podem ser conectadas e desconectadas diretamente no testador incluído. O resultado do teste é exibido por LEDs. O LED ERROR acende quando não há optoacopladores conectados ou falha deles. Se o optoacoplador, sendo instalado em seu soquete, estiver funcionando, o LED OK correspondente a ele acenderá. Ao mesmo tempo, um ou mais LEDs TIME correspondentes à velocidade acenderão. Assim, para o mais lento, o PC817, apenas um LED ficará aceso - TIME PC817, correspondente à sua velocidade. Para 6N137s rápidos, todos os 4 LEDs de velocidade acenderão. Caso contrário, o optoacoplador não corresponde a este parâmetro. Os valores da escala de velocidade PC817 - 4N3x - 6N135 - 6N137 estão relacionados como 1:10:100:900.

O circuito testador para verificação de optoacopladores é muito simples:

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Nós conectamos a placa de circuito para fonte de alimentação através do conector micro-USB. Para peças a serem verificadas, você pode instalar pinças ou painéis DIP regulares. Na ausência de tal, simplesmente instalamos pinças.

Fusíveis do microcontrolador para firmware: EXT = $FF, HIGH = $ CD, LOW = $ E2.

PCB (Eagle) + firmware (hex).

Recentemente, tive que mexer em vários reatores eletrônicos e, em sua composição, com dinistor DB3, optoacopladores e diodos zener de outros dispositivos. Portanto, para testar rapidamente esses componentes, um testador especializado teve que ser desenvolvido e fabricado. Além disso, além de dinistores e optoacopladores, para não criar testadores para tais componentes, o testador pode verificar diodos zener, LEDs, diodos, junções de transistores. Ele usa indicação de luz e som e um medidor de tensão digital adicional para avaliar o nível de operação dos dinistores e a queda de tensão na junção dos diodos zener testados, diodos, LEDs, transistores.

Nota: Todos os direitos do esquema e design pertencem a mim, Anatoly Belyaev.

Descrição do Circuito

O circuito do testador é mostrado abaixo na Figura 1.

Nota: Para uma visão detalhada da imagem, clique sobre ela.

Figura 1. Diagrama do testador DB3 (dinistores), optoacopladores, diodos zener, diodos, LEDs e junções de transistor

A base do testador é um gerador de pulsos de alta tensão, montado em um transistor VT1 de acordo com o princípio de um conversor DC-DC, ou seja, pulsos de auto-indução de alta tensão entram no capacitor de armazenamento C1 através de um capacitor de alta tensão diodo de frequência VD2. O transformador do gerador é enrolado em um anel de ferrite retirado de um reator eletrônico (qualquer adequado pode ser usado). O número de voltas é de cerca de 30 para cada enrolamento (não é crítico e o enrolamento pode ser feito simultaneamente com dois fios ao mesmo tempo). O resistor R1 atinge a tensão máxima no capacitor C1. Consegui cerca de +73,2 V. A tensão de saída é fornecida através de R2, BF1, HL1 aos contatos do soquete XS1, nos quais os componentes testados são inseridos.

Um voltímetro digital PV1 está conectado aos pinos 15, 16 do soquete XS1. Comprei no Aliexpress por 60 R. Ao verificar os dinistores, o voltímetro mostra a tensão de abertura do dinistor. Se LEDs, diodos, diodos zener e junções de transistor estiverem conectados a esses contatos XS1, o voltímetro PV1 mostrará a tensão em sua junção.

Ao verificar os dinistores, o LED indicador HL1 e o emissor de som BF1 funcionam em modo pulsado - indicando que o dinistor está em bom estado. Se o dinistor estiver quebrado, o LED acenderá constantemente e a tensão no voltímetro será de cerca de 0 V. Se o dinistor estiver aberto, a tensão no voltímetro será de cerca de 70 V e o LED HL1 não acenderá. Os optoacopladores são verificados da mesma forma, apenas o LED indicador para eles é HL2. Para que a operação do LED seja pulsada, um dinistor reparável DB3 (KN102) é inserido nos contatos XS1. Com um bom optoacoplador, o brilho do LED indicador é pulsado. Os optoacopladores são projetados em pacotes DIP4, DIP6 e devem ser instalados nos pinos XS1 correspondentes. Para DIP4 é XS1 e para DIP6 é XS1.

Se você verificar os diodos zener, conecte-os ao XS1. O voltímetro mostrará a tensão de estabilização se o cátodo do diodo zener estiver conectado ao pino 16 ou a tensão na junção do diodo zener na direção direta se o ânodo estiver conectado ao pino 16.

A tensão do capacitor C1 é enviada diretamente para os contatos XS1. Às vezes é necessário acender um LED potente ou usar toda a tensão de saída de um gerador de alta tensão.

A energia é fornecida ao testador apenas durante o teste de componentes, quando o botão SB1 é pressionado. O botão SB2 foi projetado para controlar a tensão de alimentação do testador. Com o pressionamento simultâneo dos botões SB1 e SB2, o voltímetro PV1 mostra a tensão nas baterias. Fiz isso para poder trocar as baterias em tempo hábil quando elas acabarem, embora ache que não será em breve, pois o trabalho do testador é de curto prazo e a perda de energia da bateria é mais provável devido a sua auto-descarga do que devido à operação do próprio testador ao verificar os componentes. O testador é alimentado por duas pilhas AAA.

Para a operação de um voltímetro digital, usei um conversor DC-DC adquirido. Em sua saída, instalei +4,5 V - a tensão fornecida tanto à fonte de alimentação do voltímetro quanto ao circuito do LED HL2 - controle do funcionamento do estágio de saída dos optoacopladores.

Usei um transistor planar de 1GW no testador, mas você pode usar qualquer um adequado e não apenas planar, que fornecerá uma tensão no capacitor C1 de mais de 40 V. Você pode até tentar usar um KT315 doméstico ou um 2N2222 importado.

Revisão de fotos na fabricação do testador

Neste lado da placa, estão instalados um soquete, um emissor de som, um transformador, LEDs indicadores e botões de controle.

Neste lado da placa, estão instalados componentes planares e peças de grande porte - capacitores C1 e C2, resistor trimmer R1. A placa de circuito impresso foi feita por um método simplificado - cortando sulcos entre os condutores, embora a corrosão possa ser feita. O arquivo de layout PCB pode ser baixado na parte inferior da página.

O corpo do testador consiste em duas partes: superior e inferior. Um voltímetro e uma placa de teste são instalados na parte superior. Um conversor DC-DC é instalado na parte inferior para alimentar o voltímetro e um recipiente para baterias. Ambas as partes do corpo são conectadas por travas. Tradicionalmente, o corpo é feito de plástico ABS de 2,5 mm de espessura. As dimensões do testador são 80 x 56,5 x 33 mm (excluindo as pernas).

Antes de instalar o conversor em seu lugar no gabinete, a tensão de saída foi ajustada para +4,5 V.

Os orifícios são cortados na tampa superior para o indicador do voltímetro, para o soquete de contato, para os LEDs indicadores e para os botões. O orifício do indicador do voltímetro é fechado com um pedaço de plexiglass vermelho (você pode usar qualquer um adequado, por exemplo, tenho um tom de roxo, violeta). Os orifícios dos botões são rebaixados para que você possa pressionar um botão que não tenha um botão.

O voltímetro e a placa do testador são montados em parafusos autorroscantes. A placa é fixada de forma que os LEDs indicadores, soquete e botões vão para os orifícios correspondentes na tampa superior.

Um optoacoplador PC111 está instalado no soquete. Um dinistor DB3 em bom estado é inserido nos pinos 15 e 2 do soquete. Será utilizado como gerador de pulsos aplicado ao circuito de entrada para verificar o correto funcionamento da parte de saída do optoacoplador. Se você usar um brilho simples do LED através do circuito de saída, isso seria errado, pois se o transistor de saída do optoacoplador fosse quebrado, o LED também brilharia. E esta é uma situação ambígua. Ao usar a operação pulsada do optoacoplador, vemos claramente o desempenho do optoacoplador como um todo: suas partes de entrada e saída.

Ao pressionar o botão de teste do componente, vemos um brilho pulsado do primeiro LED indicador (HL1), indicando a integridade do dinistor operando como gerador e, ao mesmo tempo, vemos o brilho do segundo LED indicador (HL2). , que, por operação pulsada, indica a integridade do optoacoplador como um todo.

O voltímetro exibe a tensão de operação do dinistor do gerador, pode ser de 28 a 35 V, dependendo das características individuais do dinistor.

Um optoacoplador com quatro pernas é verificado da mesma forma, apenas instalado nos contatos do soquete correspondente: 12, 13, 4, 5.

Os contatos do soquete são numerados em um círculo no sentido anti-horário, começando do canto inferior esquerdo e depois para a direita.

O dinistor testado é inserido nos contatos 16 e 1 do soquete e o botão de teste é pressionado. A tensão da operação do dinistor é exibida no voltímetro, e a primeira operação pulsada do LED indicador indica a integridade do dinistor testado.

O diodo zener em teste é instalado nos contatos onde também são verificados os dinistores, apenas o brilho do primeiro LED indicador não será pulsado, mas sim constante. O desempenho do diodo zener é avaliado por um voltímetro, onde a tensão de estabilização do diodo zener é exibida. Se o diodo zener for inserido no soquete com os contatos vice-versa, ao verificar no voltímetro, a queda de tensão na junção do diodo zener na direção direta será exibida.

A precisão das leituras da tensão de estabilização pode ser um tanto arbitrária, já que uma certa corrente através do diodo zener não está definida. Portanto, neste caso, o diodo zener foi verificado em 4,7 V e as leituras no voltímetro foram 4,9 V. Isso também pode ser influenciado pelas características individuais de um determinado componente, pois os diodos zener para uma determinada tensão de estabilização possuem alguma variação entre si. O testador mostra a tensão de estabilização de um determinado diodo zener, e não o valor de seu tipo.

Para testar os LEDs, você pode usar os pinos 16 e 1, onde são verificados dinistores e diodos zener, então a queda de tensão no LED de trabalho será exibida, ou você pode usar os pinos 14 e 3, para os quais a tensão do armazenamento capacitor C1 é diretamente de saída. Este método é conveniente para verificar o brilho de LEDs mais potentes.

Se você não conectar nenhum componente para teste, o voltímetro mostrará a tensão no capacitor de armazenamento C1. Para mim chega a 73,2 V, o que permite verificar dinistores e diodos zener em uma ampla faixa de tensões operacionais.

Uma boa função do testador é controlar a voltagem das baterias. Quando dois botões são pressionados simultaneamente, a tensão das baterias é exibida no indicador do voltímetro e o primeiro LED indicador (HL1) acende ao mesmo tempo.

Na vista lateral, você pode ver que os botões de controle não se projetam além da parte superior da tampa, fiz para que não haja pressionamento acidental dos botões se o testador for colocado no bolso.

O gabinete abaixo tem pernas pequenas, para uma posição estável na superfície e para não esfregar ou arranhar a tampa inferior.

A foto mostra a visão finalizada do testador. Suas dimensões podem ser representadas por uma caixa de fósforos padrão colocada ao lado dela. Em milímetros, as dimensões do testador são 80 x 56,5 x 33 mm (excluindo as pernas), conforme indicado acima.

O testador usa um voltímetro digital adquirido. Usei um medidor de 0 a 200 V, mas também pode ser de 0 a 100 V. É barato, dentro de 60 ... 120 P.

Um optoacoplador é um dispositivo eletrônico que consiste em uma fonte de luz e um fotodetector. O papel da fonte de luz é desempenhado por um LED infravermelho com comprimento de onda na faixa de 0,9 ... 1,2 mícrons, e o receptor são fototransistores, fotodiodos, fototiristores, etc., conectados por um canal óptico e combinados em um invólucro. O princípio de operação de um optoacoplador é converter um sinal elétrico em luz e, em seguida, transmiti-lo através de um canal óptico e convertê-lo em um sinal elétrico. Se o papel de um fotodetector for desempenhado por um fotorresistor, sua resistência à luz torna-se milhares de vezes menor que a original, se for um fototransistor, o impacto em sua base cria um efeito semelhante ao de quando a corrente é aplicada ao base de um transistor convencional, e ele se abre. Normalmente, optoacopladores e optoacopladores são usados ​​para fins de isolamento galvânico.

Esta sonda foi projetada para testar um grande número de tipos de optoacopladores: optotransistores, optotiristores, optotriacos, optoresistores, bem como o chip temporizador NE555, cujo análogo doméstico é

O sinal da terceira saída do microcircuito 555, através do resistor R9, é alimentado em uma entrada da ponte de diodos VDS1, desde que um elemento radiante do optoacoplador em funcionamento esteja conectado aos contatos do ânodo e do cátodo, caso em que a corrente fluirá através a ponte de diodos e o LED HL3 piscarão, desde que o fotodetector esteja funcionando, VT1 abrirá e HL3 acenderá, que conduzirá corrente, enquanto HL4 piscará

Este princípio pode ser usado para testar quase qualquer optoacoplador:

O multímetro deve mostrar cerca de 570 milhas de volts se o optoacoplador estiver trabalhando no modo de continuidade do diodo, porque neste modo cerca de 2 volts vêm das sondas do testador, mas essa tensão não é suficiente para abrir o transistor, mas assim que aplicarmos energia ao LED, ele abrirá e veremos no display a tensão que cai no transistor aberto.

O dispositivo descrito abaixo mostrará não apenas a integridade de optoacopladores populares como PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 e 6N137, mas também sua velocidade de resposta. A base do circuito é o microcontrolador da série ATMEGA48 ou ATMEGA88. Os componentes em teste podem ser conectados e desconectados diretamente no dispositivo quando ele é ligado. O resultado do teste será mostrado pelos LEDs. Portanto, o elemento ERROR brilha na ausência de optoacopladores conectados ou em sua inoperabilidade. Se o elemento estiver OK, o LED OK acenderá. Simultaneamente a ele, um ou mais LEDs TIME acenderão, correspondendo à velocidade de resposta. Assim, para o optoacoplador mais lento, PC817, apenas um LED acenderá - TIME PC817, correspondente à sua velocidade. Para 6N137s rápidos, todos os quatro LEDs estarão acesos. Caso contrário, o optoacoplador não corresponde a este parâmetro. Os valores da escala de velocidade PC817 - 4N3x - 6N135 - 6N137 estão relacionados como 1:10:100:900.

Fusíveis do microcontrolador para firmware: EXT = $FF, HIGH = $ CD, LOW = $ E2.

A placa de circuito impresso e o firmware podem ser baixados no link acima.

Para verificar rapidamente o desempenho dos optoacopladores, os radioamadores fazem vários circuitos de teste que mostram imediatamente se esse optoacoplador está funcionando ou não, hoje vou propor soldar o testador mais simples para testar optoacopladores. Esta sonda pode testar optoacopladores em um pacote de quatro pinos e seis, e usá-lo é tão fácil quanto descascar peras, insira um optoacoplador e veja imediatamente o resultado!

Peças necessárias para testador de optoacoplador:

• Capacitor 220uF x 10V;
• Tomada para o microcircuito;
• Resistor de 3 kOhm a 5,6 kOhm;
• Resistor de 1 kOhm;
• Diodo emissor de luz;
• Fonte de alimentação 5V.

Como fazer um dispositivo para testar optoacopladores, instruções:

O testador do optoacoplador funciona a partir de 5 volts, se menos que nem todos os tipos de optoacopladores podem funcionar corretamente, qualquer carregador de celular pode servir como fonte de alimentação. Quando inserido corretamente no painel do testador do optoacoplador em funcionamento, o LED piscará, o que significa que está tudo em ordem com ele, a frequência dos flashes depende da capacitância do capacitor eletrolítico. Se o optoacoplador estiver queimado ou inserido do lado errado, o LED não acenderá, ou se houver uma falha no transistor dentro do optoacoplador, o LED simplesmente acenderá, mas não piscará.

O soquete para verificação de optoacopladores é feito de um soquete para um microcircuito e 4 pinos são deixados em uma extremidade, para verificação de um optoacoplador em um pacote de 4 pinos, e 5 pinos para um pacote de 6 pinos são deixados na segunda extremidade do soquete. Soldei as partes restantes do dispositivo para verificar os optoacopladores por montagem de superfície nos contatos do soquete, mas se desejar, você pode gravar a placa.

Resta escolher um estojo adequado e um simples testador de optoacoplador está pronto!