Foxiss Тестер светодиодных лент предназначен для проверки работоспособности и быстрой идентификации самых разных светодиодов, а также их последовательных соединений с напряжением до 250 В. Сегодня они очень часто используются в LED-лампах, в подсветке и в более мощных LED-чипах. Тестером можно проверять и целые LED-лампы, энергосберегающие лампы, источники питания, стабилитроны и другое.
Подобные тестеры можно приобрести в Китае. Однако у них есть два существенных недостатка, из-за которых и был создан этот тестер. А именно: питание только от сети и очень неточный вольтметр. Более дешёвые варианты также не имеют автоматической регулировки тока. Она даёт несколько преимуществ, одно из наиболее приятных — тестер «не бьётся током». Если кратковременно коснуться измерительных щупов, удара током не получите!
Основные технические параметры тестер светодиодных лент
Выходное напряжение 0–250 В
Выходной ток 0,1–5 мА, автоматическая регулировка
Питание 7–15 В, в зависимости от нагрузки макс. 0,4 А, автоматическое отключение
Описание схемы тестер светодиодных лент
Целью было разработать простую схему с питанием от батарей (низкого напряжения) и из доступных компонентов. Генератор высокого напряжения образует повышающий преобразователь, управляемый обычной микросхемой 555. Исполнение CMOS использовать нельзя, так как его выходной мощности недостаточно для хорошего управления последующим полевым транзистором FET.
В качестве ключа используется транзистор T2 с большим запасом по параметрам, поскольку другие типы в маленьком корпусе давали заметно худшие результаты (КПД). Преобразователь работает на частоте около 30 кГц. Выбросы напряжения на L1 выпрямляются диодом D2 и фильтруются конденсатором C4. Намеренно выбрана относительно небольшая ёмкость, которая для данной цели подходит и позволяет быстро реагировать на значительные изменения нагрузки.
Стабилитроны D3, D4 служат для ограничения максимального выходного напряжения с помощью обратной связи, реализованной на транзисторе T1 в управляющую цепь преобразователя. Это также значительно снижает потребление тока от батареи в режиме холостого хода.
Следующей частью обратной связи является цепь на транзисторе T3. Она обеспечивает, чтобы на выходном источнике тока транзистор T5 постоянно было напряжение максимум около 20 В. Благодаря этому транзистор T5 не перегружается по мощности, и при этом уменьшает потребление от батареи.
Выход тестера образует источник тока на транзисторе T5. Для его управления необходим источник тока на T4, поскольку в нём напряжение изменяется от 20 до 250 В, и при использовании резистора это было бы неприемлемо. Благодаря тому, что управление выходным транзистором T5 осуществляется от другого источника тока на T4, с помощью конденсатора C5 при подключении нагрузки ток начинает плавно увеличиваться до максимального значения, ограниченного диодом D5 и резистором R12.
В момент подключения ток очень мал, около 100 мкА, и постепенно в течение нескольких секунд увеличивается. Это решение имеет и одно большое преимущество, упомянутое в начале статьи тестер «не бьётся током».
Тестер дополнен немаловажной схемой автоматического отключения. После нажатия кнопки заряжается конденсатор C6 и постепенно медленно разряжается через резистор R17. Транзисторы T6 и T7 обеспечивают подключение к батарее с малым падением напряжения. С одним транзистором схема к концу отключалась слишком плавно, поэтому был добавлен ещё один транзистор.
С указанным сопротивлением резистора R17 время до отключения составляет около 4 минут, и его можно изменить в широких пределах подобрав резистор R17. Схему автоматического отключения можно исключить и заменить выключателем.
Монтаж
Тестер собран на односторонней печатной плате использованы стандартные компоненты и два SMD-транзистора, которые, к сожалению, с аналогичными параметрами в классическом исполнении не выпускаются. Плата содержит одну проволочную перемычку под IO1, а в качестве второй перемычки служат выводы кнопки TL1. Вид варианта исполнения на фото ниже.
Цифровой вольтметр
При использовании тестера желателен вольтметр выходного напряжения. Конечно, можно использовать и внешний мультиметр, но удобнее встроенный в прибор. Сегодня доступен целый ряд небольших вольтметров из Китая. Однако оказалось, что большинство из них непригодны. Самые дешёвые трёхразрядные показывают при очень малых напряжениях большую погрешность. Четырёхразрядный тип, который был в моём распоряжении, был лучше, но имел малое входное сопротивление. Единственным подходящим оказался пятиразрядный китайский модуль. Он измеряет очень хорошо во всём диапазоне, и входное сопротивление приемлемое.
Проблема в диапазоне до 250 В — такого модуля не было в наличии. Поэтому пришлось использовать модуль с одним диапазоном до 30 В, дополненный добавочным резистором (на плате R14 — из-за нестандартного номинала составлен из двух). При такой доработке диапазон получается до 300 В.
Если нет желания дорабатывать модуль, нужно показания умножать на 10. Я использовал модуль без переключения диапазонов и простой схемой сдвинул десятичную точку. Очень хорошо подошёл бы также модуль со старой, но очень хорошей микросхемой ICL7106 или ICL7107. Однако он имеет большой недостаток в том, что входная клемма не соединена с питанием.
Наладка и проверка
При правильной сборке без ошибок наладка должна быть очень простой — тестер не имеет никаких настроечных компонентов. Подключаем плату к стабилизированному источнику с напряжением 7 В и ограничением тока 200 мА. Выходные клеммы замыкаем накоротко.
Потребление должно быть нулевым, а после нажатия кнопки оно увеличится примерно до 30–50 мА. Если ток не увеличивается, ищем неисправность в цепи отключения, то есть T6 и T7. Если ток, наоборот, слишком большой, проблема, например, в неправильно установленном IO1, C1, или пробитом T2 и т.п.
Если всё в порядке, измеряем напряжение на C4. Здесь должно быть около 20–30 В. Если всё в порядке, убираем короткое замыкание на выходе. Теперь на выходе должно быть напряжение около 250 В. Если оно больше, немедленно выключаем и ищем неисправность в области стабилитронов D3, D4 и T1.
Проверка — работоспособности выхода. Подключаем к выходу резистор 1 кОм и измеряем выходное напряжение. Сразу после подключения резистора напряжение будет медленно повышаться от 0 до напряжения около 5 В, что соответствует выходному току 5 мА.
Ещё можно проверить максимальную нагрузку, то есть на выход подключаем резистор 56 кОм 2 Вт, и напряжение должно подняться более чем до 200 В. Потребление может достигать 0,4 А при напряжении питания 8 В. В ходе испытаний должно также активироваться автоматическое отключение. Время отключения при необходимости регулируем изменением R17.
Предупреждение, при наладке и работе с тестером мы уже имеем дело с относительно высоким напряжением, которое может немного пощипать. Соблюдайте соответствующие правила безопасности!!!
Механическая конструкция тестер светодиодных лент
Тестер можно установить в подходящий корпус, к примеру фото ниже. Здесь, правда, нет места для более крупной батареи, но зато прибор получается компактным.
Размеры указаны для 5-разрядного DVM. Внутренняя часть модуля немного больше, чем расстояние между стойками. Поэтому на модуле удаляем верхние узкие выступы (см. рис. 6), которые не используются. Благодаря этому модуль поместится между стойками. Плату крепим двумя винтами 2,5×4 мм на внутренние приливы. Выход удобнее всего выполнить с измерительными щупами длиной максимум 70 см. Для гнёзд в корпусе, к сожалению, места уже нет.
Питание
В используемом корпусе есть место для батареи 9 В. Из-за большего потребления тока необходимо использовать NiMH аккумулятор или более совершенную версию с USB-зарядкой. Если не использовать перегородку, туда можно поместить и другую 2- или 3-элементную батарею Li-xxx с большей ёмкостью.
Измерения
Первоначальным назначением была только проверка светодиодов, потому что качество LED в лампах невысокое, и десятки тысяч часов наработки — это всего лишь реклама. Со временем при работе с тестером я обнаружил гораздо более широкое применение. Лично для меня большое преимущество в том, что тестер питается от батарей, и мне не нужно держать на столе сетевой провод.
Что можно проверять тестер светодиодных лент
Классические LED-лампы на 230 В. Если они исправны, обычно слабо светятся. Достаточно подключиться к цоколю лампы и подождать, пока напряжение вырастет. Светодиоды — одиночные и в лентах.
Энергосберегающие лампы. После подключения, когда напряжение поднимется, обычно слабо мигают. Стабилитроны от 1 до 250 В.
Обратные напряжения диодов и транзисторов. В этом случае измеряем только коротким касанием, чтобы можно было считать показание, при более длительном подключении компонент может пробиться. Проверяем только компоненты с большей нагрузочной способностью (более 0,3 А).
Импульсные источники питания с небольшой мощностью (примерно до 100 Вт) можно проверить на работоспособность без нагрузки. Малые источники обычно запускаются, и индикатор загорается или мигает. Даже этого достаточно для быстрой проверки, не повреждён ли источник.
Ремонт импульсных источников. Поиск неисправностей в небольших источниках до примерно 100 Вт. Подключаем тестер к главному фильтрующему конденсатору и ждём, пока напряжение начнёт расти. При напряжении 60–90 В источник обычно пытается запуститься.
Во всех случаях необходимо действовать осмотрительно — тестер при неправильном использовании может и повредить измеряемые компоненты.
Примечание
При проверке светодиодов проблемой является их малое обратное напряжение. Оно может быть от единиц до десятков вольт. Наиболее чувствительны синие LED. Поэтому необходимо соблюдать полярность! Если не уверены, измеряем только очень коротко, чтобы ток тестера за это время не увеличился и не повредил компонент.
Измеряем всегда максимум только несколько диодов в цепочке, например только половину, а затем отдельно вторую.
