Это улучшенная версия моего кольцевого тестера трансформаторов / катушек индуктивности . Опять же, он может определить короткое замыкание в обмотке, но теперь с проверкой в цепи (на печатной плате без необходимости отключения или выпаивания из печатной платы). Он проверяет потери в катушке индуктивности или трансформаторе. Даже небольшое количество витков с коротким замыканием (даже один виток с коротким замыканием) приведёт к значительному увеличению потерь (значительному снижению добротности). С помощью этого тестера можно также проверять конденсаторы и оценивать их коэффициент рассеяния (tan δ).
Во время тестирования к первичной обмотке катушки индуктивности / трансформатора подключается заряженный конденсатор, и возникают затухающие колебания. Количество колебаний подсчитывается до тех пор, пока их амплитуда не упадет ниже порогового значения. В предыдущей версии использовался конденсатор, заряженный до 5 В, и пороговое значение 2,5 В, что не позволяло проводить тестирование в цепи, поскольку это напряжение превышает прямое падение напряжения на полупроводниках. В этой версии используется начальное напряжение 100 мВ, при котором полупроводники не проводят ток. Таким образом, в большинстве случаев тестирование можно проводить непосредственно на печатной плате. Колебания подсчитываются до тех пор, пока амплитуда не опустится ниже порогового значения 50 мВ (определяется делителем напряжения R7, R8). Отображается количество колебаний. Для поврежденных обмоток это число будет значительно меньше. Оно отображается с помощью двухразрядного светодиодного дисплея с общим анодом. Он управляется микроконтроллером Atmel AVR ATTiny24A (ATTiny24, ATTiny24V), программа для загрузки и биты конфигурации приведены ниже. Катоды двухразрядного светодиодного дисплея (a-g) подключены к порту PA (кроме вывода PA4). Аноды подключены к битам 0 и 1 порта PB. Катод точек (h) не используется, точка не должна отображаться. Использование дисплея с высокой яркостью позволяет отказаться от традиционных усиливающих ток транзисторов. Дисплей управляется в режиме мультиплексирования. Он мультиплексируется в 7 этапов, по 2 сегмента на каждом этапе, а не по цифрам, как обычно. Это позволяет использовать только 2 последовательных резистора вместо семи. Микроконтроллер работает от внутреннего RC-генератора, частота которого составляет 8 МГц. Частота мультиплексирования составляет около 100 Гц. Резисторы R10 и R11 определяют ток, потребляемый дисплеем, и, следовательно, его яркость. При питании от 4,8 В потребление составляет примерно 1–3 мА, если к тестовым выводам ничего не подключено, и примерно 3–12 мА во время тестирования (в зависимости от количества подсвечиваемых сегментов дисплея). Схема может питаться, например, от импульсного источника питания 5 В, внешнего аккумулятора, линейного источника питания с микросхемой 7805 или от 4 перезаряжаемых никель-металлогидридных или никель-кадмиевых аккумуляторов 1,2 В. Я использовал 4 никель-металлогидридных аккумулятора AA. Вставьте подходящий предохранитель перед источником питания! Расположите керамический конденсатор C2 как можно ближе к выводам 1 и 14 микроконтроллера. Конденсатор C3 имеет решающее значение и должен иметь очень низкий коэффициент рассеяния (tan δ). Я рекомендую использовать высококачественный полипропиленовый плёночный конденсатор. Обратите внимание, что схема не будет работать с керамическим конденсатором и очень плохо будет работать с полиэфирным конденсатором. Транзистор T1 — это N-канальный полевой МОП-транзистор с чувствительным затвором (логический полевой МОП-транзистор). При напряжении питания (минус определённое падение напряжения на выходе микроконтроллера) на его затворе он уже должен иметь очень низкое сопротивление в открытом состоянии (единицы миллиом). Поэтому лучше использовать источник питания напряжением примерно 4,8–5 В, не меньше. Переключатель S1 используется для включения и выключения тестера. Когда транзистор выключен (около 100 мс), конденсатор C3 (или внешний конденсатор Cx) заряжается от резистивного делителя R1 и R2 примерно до 100 мВ через тестируемую катушку индуктивности или трансформатор. Когда транзистор включается (около 150 мс), возникают затухающие колебания, которые отслеживаются компаратором TLV3201. Если напряжение превышает примерно 50 мВ, на выходе компаратора появляется высокий уровень. Таким образом, при каждом затухающем колебании, превышающем 50 мВ, на вход PA4 микроконтроллера поступает импульс, который подсчитывается. Измерение повторяется каждые 250 мс, поэтому данные на дисплее обновляются примерно с частотой 4 Гц. Индуктор или трансформатор можно проверить с помощью внутреннего конденсатора C3, подключённого с помощью переключателя S2, или с помощью внешнего конденсатора. Контактное сопротивление переключателя S2 очень важно, оно должно быть как можно меньше. Было бы неплохо вместо этого использовать полевой транзистор (между C3 и T1) и управлять его затвором с помощью переключателя. Тестер также позволяет проверять конденсаторы. Подключите конденсатор к клеммам для внешнего конденсатора. Подключите катушку индуктивности к клеммам для проверки катушки индуктивности с подходящей индуктивностью и максимально возможным коэффициентом добротности. Чем больше колебаний, тем ниже коэффициент затухания конденсатора. На частоту затухающих колебаний, конечно, влияют как ёмкость конденсатора, так и индуктивность катушки или трансформатора. Резистор R4 и диоды D1 — D3 в основном используются для защиты тестера при случайном подключении к заряженному конденсатору или цепи с заряженным конденсатором. Если индуктивность не подключена, на дисплее появится прочерк. Это условие определяется благодаря подтягивающему резистору R5, который постоянно подаёт на неинвертирующий вход компаратора положительное напряжение, превышающее пороговое значение 50 мВ (ограниченное диодом D3). Клеммы внешнего конденсатора можно не подключать и использовать только внутренний конденсатор C3, или наоборот, можно работать только с внешним конденсатором. Это устраняет проблему с переключателем S2. Уровень срабатывания детектора Brown Out (BOD) микроконтроллера можно установить на 2,7 В или 4,3 В. Установка на 4,3 В может предотвратить слишком низкий разряд 4 никель-металлогидридных аккумуляторов или работу тестера при напряжении ниже минимального, необходимого для его правильной работы.
Скачать исходный код на языке ассемблера (ASM) и скомпилированный HEX-файл (374 байта):
Скачать в zip архиве.
Скачать в tar.gz архиве.
Низкий предохранитель = E2, Высокий предохранитель = DD (уровень BOD 2,7 В) / DC (уровень BOD 4,3 В), Удлиненный предохранитель = FF, Блокировочный предохранитель = FF
