English version

Tester transformátorů, tlumivek a kondenzátorů testující v obvodě

     Toto je vylepšená verze předchozího testeru transformátorů a tlumivek. Opět umožňuje identifikovat závitový zkrat ve vinutí, ale nyní včetně testu v obvodě (v desce prošného spoje) bez nutnosti odpojení či odletování. Testuje na principu ztrátovosti. I malý počet závitů nakrátko (dokonce i jediný zkratovaný závit) způsobí výrazné zvýšení ztrát (značné snížení činitele jakosti Q). Lze testovat i kondenzátory a přibližně určit jejich ztrátový činitel tan δ. K tlumivce nebo primáru trafa je během testu připojován nabitý kondenzátor a dochází ke tlumeným kmitům. Je spočítán počet kmitů, ke kterým dojde, než jejich amplituda klesne pod prahovou hodnotu. Předchozí verze používala kondenzátor nabitý na 5V a prahovou hodnotu 2,5V, což neumožňuje test v obvodu, protože toto napětí přesahuje úbytek polovodičů v propustném směru. Tato verze používá výchozí napětí pouze 100mV, při kterém polovodiče nevedou. Ve většině případů lze tedy testovat přímo v DPS. Kmity se počítají, dokud amplituda neklesne pod prahovou hodnotu 50mV (určeno odporovým děličem R7, R8). Počet kmitů je zobrazen. U poškozených vinutí bude tento počet výrazně nižší. Zobrazuje se pomocí dvoumístného LED displeje se společnou anodou. Je řízený mikroprocesorem Atmel AVR ATTiny24A (ATTiny24, ATTiny24V), program ke stažení a nastavení bitů je níže. Katody dvoumístného LED displeje (a-g) jsou připojeny na port PA (kromě vývodu PA4). Anody jsou připojeny na bity 0 a 1 portu PB. Katoda teček (h) je nevyužita, tečku není potřeba zobrazovat. Použití vysocesvítivého displejě umožňuje vypustit obvyklé tranzistory zesilující proud. Displej je řízen multiplexně (maticově). Multiplexuje se v 7 krocích po segmentech, nikoliv po cifrách, jak je obvyklé. To umožňuje použít jen 2 sériové odpory namísto sedmi. Mikroprocesor je taktován vnitřním RC oscilátorem pracujícím na frekvenci 8MHz. Frekvence multiplexu je cca 100 Hz. Odpory R10 a R11 určují proud displeje a tím i jeho jas. Odběr při napájení 4,8 V je cca 1 - 3 mA, pokud není nic připojeno na testovací svorky, a cca 3 - 12 mA během testování (dle počtu svítících segmentů displeje). Obvod lze napájet např. ze spínaného zdroje 5V, powerbanky, lineárního zdroje s obvodem 7805 či 4 nabíjecích článků 1,2 V NiMH či NiCd. Já jsem použil 4 tužkové články NiMH. Před napájecí zdroj vložte vhodnou pojistku! Keramický kondenzátor C2 umístěte co nejblíže vývodů 1 a 14 mikroprocesoru. Kondenzátor C3 je poměrně kritický a musí mít velice nízký ztrátový činitel (tan δ), doporučuji použít kvalitní polypropylenový fóliový kondenzátor. Upozorňuji, že s keramickým kondenzátorem obvod nebude fungovat a s polyesterovým jen hodně mizerně. Tranzistor T1 je MOSFET typu N s citlivým gejtem (logic MOSFET). Při použitém napájecím napětí (minus určitý úbytek výstupu mikroprocesoru) na jeho gejtu musí již mít velmi nízký vodivý odpor (řádově jednotky miliohmů). Proto je také lepší použít napájení cca 4,8 - 5V, ne méně. K vypínání testeru slouží spínač S1. Když je tranzistor zavřený (cca 100 ms), kondenzátor C3 (či externí kondenzátor Cx) se nabíjí z odporového děliče R1 a R2 na cca 100mV skrz testovanou indukčnost. Když se trantistor otevře (cca 150 ms), dochází k tlumeným kmitům, které jsou sledovány komparátorem TLV3201. Pokud je napětí nad cca 50mV, výstup komparátoru je v log. 1. Při každém tlumeném kmitu, který dosáhl nad 50mV, je tedy přiveden impulz na vstup PA4 mikroprocesoru a započítán. Měření se opakuje každých 250ms a údaj na displeji je tedy obnovován frekvencí cca 4 Hz. Tlumivku či transformátor lze otestovat s pomocí vnitřního kondenzátoru C3 připojeného spínačem S2, či pomocí externího kondenzátoru. Odpor kontaktů spínače S2 je značně kritický, měl by být co nejnižší. Rozhodně by nebylo špatné místo něj použít MOSFET (mezi C3 a T1) a spínačem ovládat jeho gejt. Tester také umožňuje testovat kondenzátory. Kondenzátor připojte ke svorkám externího kondenzátoru. Ke svorkám indukčnosti připojte tlumivku (či primár trafa) s vhodnou indukčností a co nejvyšším činitelem jakosti Q. Čím více kmitů, tím nižší je ztrátový činitel kondenzátoru. Frekvenci tlumených kmitů pochopitelně ovlivňuje jak kapacita kondenzátoru, tak i indukčnost tlumivky či trafa. Odpor R4 a diody D1 - D3 jsou použity hlavně jako ochrana testeru v případě připojení k nabitému kondenzátoru či obvodu s nabitým kondenzátorem. Pokud není připojena žádná indukčnost, zobrazí se na displeji pomlčka. Tento stav je rozpoznán díky pullup odporu R5, který přivede na neinvertující vstup komparátoru kladné napětí (omezené pomocí D3) trvale vyšší, než prahová hodnota 50mV. Svorky externího kondenzátoru lze vypustit a používat pouze vnitřní C3, či naopak pracovat pouze s externím kondenzátorem. Tímto odpadne problematický spínač S2. Brown Out Detector (BOD) mikrokontroléru lze nastavit na 2,7 V nebo na 4,3 V. Nastavení 4,3 V může zabránit vybití 4 NiMH článků příliš hluboko nebo provozování testeru pod minimálním napětím nezbytným pro jeho správnou funkci.
     Celý program ke stažení:
zdrojový kód v assembleru (ASM)
přeložený v HEX souboru (374 Bajtů)
Low fuse = E2, High fuse = DD (BOD level 2,7V) / DC (BOD level 4,3V), Extended fuse = FF, Lock fuse = FF

Případným zájemcům mohu naprogramovaný mikroprocesor poslat. Více info zde.


Schéma mého testeru transformátorů a indukčností s ATtiny24A / ATtiny24 / ATtiny24V


Hotový tester transformátorů a tlumivek.


Obvod na univerzální desce


Testování tlumivky aktivního PFC externím kondenzátorem.


Ještě jednou deska


Test spínaného transformátoru v desce zdroje ATX, použit vnitřní kondenzátor C3.


Test tlumivky spínaného snižovače v DPS LED žárovky, 13 kmitů znamená ještě dobré vinutí.


Vadný vysokonapěťový transformátor, ukazuje pouze 1 kmit.


Kondenzátor Wima MKP10 / 0,1uF 400V se jakožto C3 v testeru osvědčil nejvíce.


Tlumené kmity na testované tlumivce po sepnutí T1


Tlumené kmity z předchozího obrázku - na výstupu komparátoru se objeví pulzy, pokud kmity dosáhnou nad cca 50mV. Tester ukazuje 9 kmitů.


Krátký překmit po sepnutí T1 je ignorován. Program začne počítat kmity 750ns po sepnutí T1.


Video - vývoj a zkoušení tohoto testeru (anglicky)



Přidáno: 7. VIII. 2022
zpět na úvodní stránku