В [1] приведено описание конструкции тестера варисторов, супрессоров и других высоковольтных приборов. Основа этого устройства - высоковольтный преобразователь напряжения для питания цилиндрической люминесцентной лампы от старого планшетного сканера формата А4. Однако такие сканеры не так широко распространены, как, например, старые LCD-мониторы, у которых для подсветки экрана использованы аналогичные лампы и для питания также применены высоковольтные преобразователи. Такой уже устаревший монитор может стать источником радиодеталей для изготовления одного из вариантов упомянутого выше тестера.
Во многих случаях в LCD-мониторах повышающие преобразователи для питания люминесцентных ламп собраны на основе микросхемы OZ960GN, OZL668GN [2] (и аналогичной) и двух транзисторных сборках P2W3NGV или аналогичных, нагруженных на повышающий трансформатор. Каждая такая сборка содержит два сравнительно мощных полевых переключательных транзистора, один из которых - с n-каналом, а другой - с p-каналом [3]. Все элементы повышающих преобразователей размещены на печатной плате блока питания (рис. 1). Для изготовления тестера, в первую очередь, потребуются плоский повышающий импульсный трансформатор 1, высоковольтные керамические конденсаторы 2 ёмкостью 2200 пФ на напряжение 1-3 кВ и одна транзисторная сборка, которая расположена со стороны печатных проводников. Кроме того, могут пригодиться и другие элементы.
Рис. 1. Блок питания
Рис. 2. Схема варианта тестера
Схема варианта тестера на основе этих электронных компонентов показана на рис. 2. На таймере DA1 собран задающий генератор прямоугольных импульсов, работающий на частоте около 20 кГц. Импульсы высокого напряжения выпрямляет диодный мост VD3, конденсатор С6 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Балластный конденсатор С5 ограничивает выходной ток выпрямителя при возникновении аварийных ситуаций, например короткого замыкания. Варисторы RU1 и RU2 ограничивают выходное напряжение на уровне около 900 В. Светодиод HL1 индицирует протекание тока через проверяемый радиоэлемент, резисторы R3, R4 - токоограничивающие. Диод VD1 защищает устройство от неправильной полярности питающего напряжения, конденсаторы С1 и С2 - блокировочные.
Работает устройство так. К нему подключают проверяемый элемент, вольтметр и источник питания напряжением 12 В и допустимым током до 300 мА. Подают напряжение питания (можно применить кнопку с самовозвратом). Вольтметр покажет напряжение на выходе. Если проверяемый элемент тока не проводит, на выходе будет напряжение около 900 В, определяемое варисторами RU1 и RU2. В таком исходном состоянии зарядка конденсатора С3 осуществляется через резисторы R1 и R2, а разрядка - через резистор R2. В этом случае на первичную обмотку трансформатора Т1 через разделительный конденсатор C4 поступают прямоугольные импульсы со скважностью около двух.
Если проверяемый элемент пропускает ток, он протекает также через резисторы R3, R4, излучающий диод оптрона U1 и светодиод HL1, яркость которого увеличивается. В этом случае фототранзистор оптрона начнёт проводить ток, и в результате конденсатор С3 будет разряжаться ещё и через него и диод VD2. Это приведёт к тому, что длительность импульса на первичной обмотке, а также напряжение на вторичной обмотке уменьшатся. Чем больше ток через излучающий диод оптрона, тем меньше длительность импульса на первичной обмотке трансформатора Т1. В результате преобразователь работает как ограничитель тока, значение которого - около 0,3 мА. Этот ток будет протекать и через тестируемый радиоэлемент, а также в случае короткого замыкания на выходе тестера. Более подробно об этом сказано в [1].
Необходимо напомнить, что входное сопротивление вольтметра должно быть не менее 10 МОм, желательно, чтобы он был с автоматическим выбором пределов измерения напряжения, иначе тестером будет пользоваться неудобно. Но даже малый ток, не более 100 мкА, протекающий через вольтметр, вызывает слабое свечение светодиода HL1. Чтобы устранить этот недостаток, параллельно светодиоду установлен резистор R5, подборкой которого можно добиться чуть заметного свечения при подключённом вольтметре. Установка конденсатора С7 может понадобиться для того, чтобы устранить слабое свечение светодиода при отсутствии вольтметра и проверяемого радиоэлемента. Без этого конденсатора прикосновение к контакту Х2 вызывало слабое свечение светодиода. Обусловлено это наличием паразитных ёмкостей.
Рис. 3. Чертёж платы и размещение на ней элементов
Большинство элементов установлены на односторонней печатной плате толщиной 1...1,5 мм из фольгированного стеклотекстолита. Чертёж платы и размещение на ней элементов показаны на рис. 3. Диодный мост и транзисторная сборка установлены со стороны печатных проводников. Применены резисторы мЛт, С2-23, оксидный конденсатор - К50-35 или импортный, конденсаторы С3, С7 - керамические, С2, С4 - плёночные, остальные - керамические на напряжение не менее 1000 В. Варисторы - маломощные, можно установить один или включить несколько последовательно, их суммарное классификационное напряжение и будет определять максимальное напряжение на выходе тестера. Можно применить транзисторную сборку IRF7309 [4], IRF7317, IRF7507, диод VD1 - любой выпрямительный или импульсный с допустимым прямым током не менее 300 мА, диод VD2 - серий КД521, КД522 или импортный 1N4148. Диодный мост VD3 должен быть рассчитан для выпрямления переменного напряжения 1000 В частотой несколько десятков килогерц. Применённый мост MB10F извлечён из неисправной светодиодной сетевой лампы.
Оптрон - транзисторный, подойдёт оптрон серий PC817, TLP621, причём коэффициент передачи тока должен быть не менее 100. Светодиод может быть любого свечения - сверхъяркий с максимальным допустимым током не менее 20 мА и большим углом излучения. Подойдут светодиоды серии GNL-5053ххх. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4. Поскольку таймер DA1 нагружен на затворы полевых транзисторов, он работает в облегчённом режиме и на его месте можно применить таймеры серий NE555, SA555 или аналогичные.
Рис. 4. Внешний вид смонтированной платы
Без исследуемого прибора устройство потребляет ток около 150 мА, при этом транзисторная сборка и варисторы RU1 и RU2 заметно разогреваются, поэтому в таком режиме устройство не должно работать долго. Если при подключении исследуемого прибора выходное напряжение тестера уменьшается, уменьшится и потребляемый ток. Устройство работоспособно при напряжении питания 5...12 В. Конструкция устройства не отличается от описанной в [1], более подробный порядок пользования изложен там же.
Литература
1. Нечаев И. Тестер варисторов, супрессоров, стабилитронов, неоновых ламп, газовых разрядников, светодиодных матриц. - Радио, 2022, № 1, с. 17-21.
2.Схема инвертора подсветки LCD-панели с применением микросхемы OZL68GN. - URL: http://radio-uchebnik.ru/shem/49-ivertory-zhk-i-monitorov/2330-skhema-invertora-na-mikroskheme-ozl68gn (27.01.22).
3.P2103NGV. - URL: https://html. alldatasheet.com/html-pdf/216513/ETC2/ P2103NVG/97/1/P2103NVG.html (27.01.22).
4.IRF7309. - URL: https://html. alldatasheet.com/html-pdf/85451/IRF/ IRF7309/46/1/IRF7309.html (27.01.22).
Автор: И. Нечаев, г. Москва