Внешне стабилитрон похож на диод, выпускается в стеклянном и металлическом корпусе. Его главное свойство заключается в сохранении постоянного напряжения на своих выводах при достижении определенного потенциала. Это наблюдается у него при достижении напряжения туннельного пробоя.

Обычные диоды при таких значениях быстро доходят до теплового пробоя и перегорают. Стабилитроны, их еще называют диодами Зенера, в режиме туннельного или лавинного пробоя могут находиться постоянно, без вреда для себя, не доходя до теплового пробоя. Прибор изготавливается из монокристаллического кремния, в электронной аппаратуре выступает как стабилизатор или опорное напряжение. Высоковольтные защищают от перенапряжений, интегральные стабилитроны со скрытой структурой используются в качестве эталонного напряжения в аналого-цифровых преобразователях.

Проверка тестером

Так как стабилитрон и диод имеют почти одинаковые вольтамперные характеристики за исключением участка пробоя, то мультиметром стабилитрон проверяется, как и диод.

Проверка осуществляется любым мультиметром в режиме прозвона диода или определения сопротивления. Выполняются такие действия:

• переключателем устанавливают диапазон измерения Омов;
• к выводам радиодетали подсоединяются измерительные щупы;
• мультиметр должен показать единицы или доли Ом, если его внутренний источник питания подключится плюсом к аноду;
• поменяв щупы местами, меняем полярность напряжения на выводах полупроводника и получаем сопротивление близкое к бесконечности, если он исправен.

Чтобы убедиться в исправности стабилитрона переключаем мультиметр на диапазон измерения сопротивления в килоомах и проводим измерение. При исправном приборе, показания должны лежать в пределах десятков и сотен тысяч Ом. То есть он пропускает ток, как обычный диод.

Частные случаи

Иногда, мультиметр при проверке исправного полупроводника в режиме измерения сопротивления при обратной полярности показывает значение сильно отличающееся от ожидаемого. Вместо сотен килоом – сотни ом. Создается впечатление, что он пробит, и прозванивается в обе стороны.

Это возможно в случае использования в мультиметре внутреннего источника питания, превышающего напряжение стабилизации стабилитрона.

Полупроводник уменьшает свое внутреннее сопротивление до тех пор, пока не достигнет напряжения стабилизации. Поэтому при измерениях необходимо это учитывать.

Иногда, при прозвонке мультиметр показывает большое сопротивление при прямом и обратном потенциале. Скорее всего, это двуханодный стабилитрон, поэтому для него полярность значения не имеет. Для проверки исправности потребуется приложить напряжение чуть больше стабилизирующего, при этом менять полярность. Измеряя токи, проходящие через него и сравнивая вольтамперные характеристики прибора можно выяснить состояние устройства.

Проверка диода Зенера на печатной плате затруднена влиянием других элементов. Для надежного контроля работоспособности необходимо выпаять один вывод, производить измерения вышеописанным способом.

Тестер для стабилитронов

Проверка стабилитронов мультиметром не дает 100% гарантии их исправности. Это связано с тем, что он не может проверить его основные параметры. Поэтому многие радиолюбители изготавливают тестер стабилитронов своими руками.

Схема самого простого варианта состоит из набора аккумуляторов, постоянного резистора номиналом 200 Ом, переменного сопротивления на 2 кОм и мультиметра. Аккумуляторы соединяются последовательно для получения потенциала необходимого для измерения параметров стабилитронов. Напряжения стабилизации в основном лежат в пределах 1,8-16 В. Поэтому собирается батарея на 18 В. Затем к ее выводам параллельно подсоединяем последовательную цепочку из переменного резистора на 2 кОм мощностью 5 Вт и постоянного на 200 Ом. Второй будет играть роль ограничивающего сопротивления. Выводы переменного резистора присоединяются к трехконтактной клеммной колодке. К первому контакту присоединяется вывод, подключенный к плюсу батареи, ко второму другой крайний вывод, а к третьему средний подвижный контакт резистора.

В других вариантах тестеров можно применять импульсные источники питания с регулируемым напряжением выходного каскада, но суть не меняется, измерителем остается мультиметр.

Определение характеристик

Для проверки исправности стабилитрона и соответствия паспортным данным необходимо проверить его работу на разных напряжениях. Сначала надо прозвонить в режиме измерения сопротивления. Убедившись в отсутствии пробоя, на первом и третьем контакте колодки выставляется разность потенциалов 0,1 вольта. Это достигается регулировкой резистора. Проверка происходит в режиме измерения постоянного напряжения . Анод проверяемого стабилитрона подсоединяется к третьему контакту колодки, а катод подключается к первому. Щупы тестера подсоединяются к ним же.

Регулировкой переменного резистора увеличиваем обратное напряжение на полупроводнике до тех пор, пока оно не перестанет изменяться. Если это произошло, значит, стабилитрон достиг напряжения стабилизации и работает нормально. Иногда требуется определить его вольтамперную характеристику. Тогда к предыдущей схеме добавляется тестер, работающий в режиме амперметра, соединенный последовательно со стабилитроном. При изменении вольтажа с определенным шагом, снимаются значения напряжения и тока, строится график, получается вольтамперная характеристика.

Информация для начинающих радиолюбителей:
функции проверки стабилитронов в мультиметрах нет.

И не ищите мультиметр со стабилитронометром. Но понятно, что проверять надо. Более того, надо тестировать даже исправный компонент на предмет параметра фактического напряжения стабилизации. Истина прописная. Вот только как, чтобы не собирать отдельного прибора и не использовать одну из существующих методик, занимающих, пусть и не очень, но относительно продолжительное время, причём не только по времени проведения проверки, но и по подготовки к ней. Но прав оказался один известный юморист, утверждающий, что на всём постсоветском пространстве проблем с «соображалкой» у народа нет.

Собрать решил устройство как приставку к мультиметру, причём компактную. Корпус от упаковки безопасных лезвий «Schick ». Розетка для оконечника телефонного кабеля подошла и по размеру и по цвету, а к ней удалось приладить кнопку включения питания. Учитывая некоторое своеобразие корпуса, сборку пришлось выполнять, так сказать, «пошаговым» способом.

Шаг первый

Шаг второй - уборка в нишу корпуса всего выше перечисленного и установка по месту штырей (образующих импровизированную вилку для соединения пробника с мультиметром) путём использования на них резьбового соединения и двух гаек М4 на каждый. Расстояние между центров штырей 18,5 мм.

Шаг третий - установка светодиодов и ограничительных резисторов.

Спрятал содержимое «от глаз подальше» и сверху прикрутил подходящие контакты для подсоединения проверяемых стабилитронов. Контакты можно поворачивать вокруг своей оси и тем самым менять расстояние между ними в зависимости от длины проверяемого компонента. Пробую в деле:

Импортный стабилитрон BZX85C18 - чуток не дотянул до заявленного параметра.

Зато отечественный КС515А не подкачал, как говориться «в яблочко». И вот теперь имею в арсенале Schick арный тестер стабилитронов.))

Видео

Сам мультиметр конечно можно заменить любым, даже стрелочным, вольтметром - это будет полезно, если по ходу работы в мастерской вам часто приходится проверять такие детали. Желаю успехов, Babay. Россия, Барнаул.

В журнале «Радиолюбитель» №3 2001 г. я прочитал статью С. Гордиенко «Прибор для проверки полупроводниковых стабилитронов» с простой схемой. Но меня не устроило питание от 6 вольт, а также трансформатор от сетевого адаптера, который имеет значительный вес и габариты.

Поэтому я изготовил вариант идентификатора стабилитронов, в котором применил импульсный трансформатор на ферритовом кольце и напряжение питания снизил до 1,5 вольта:

При напряжении питания 1,5 вольт и потребляемом токе около 36 мА напряжение холостого хода на выходе приставки получилось около 150 вольт. При питании от аккумулятора с напряжением 1,2 вольта выходное напряжение снижается до 130 вольт.
Приставка сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 0,4 вольта (при этом, соответственно, снижается выходное напряжение), но это позволяет во многих случаях использовать для ее питания даже подсевшие элементы.

Трансформатор намотан на ферритовом кольце К10х6х5. Первичные обмотки намотаны в два провода ПЭЛШО 0,31 2х10 витков. Вторичная обмотка тоже намотана в два провода ПЭТВ 0,19 по 105 витков. Затем обмотки соединены последовательно (начало одной и конец другой). Диаметр провода можно взять меньшим, чем в моем варианте.

Транзистор и диод я выпаял из вспышки одноразового фотоаппарата. Но можно применить и другие n-p-n транзисторы (желательно с малым напряжением насыщения). При этом потребуется лишь подобрать номинал резистора R1. Уменьшение сопротивления резистора ведет к увеличению выходного напряжения и тока.
Диод можно заменить на любой выпрямительный высоковольтный с малым временем восстановления (способный выпрямлять на частотах в сотни кГц).
Я пробовал ставить транзистор КТ315Г и диод 1N4007. Но с ними на треть снижалось выходное напряжение и КПД устройства.

Детали приставки разместил на печатной плате размерами 60х23 мм:

Корпус приставки склеил из листового пластика толщиной 2 мм:

Крышка батарейного отсека крепится к корпусу двумя винтами М2 с потайной головкой.

Для подсоединения к мультиметру использовал штекеры от его щупов, которые впаял прямо в плату. Для подключения стабилитронов в плату впаял гнезда от разъема 2РМ, в которые также можно вставлять выносные щупы или зубчатые зажимы типа «крокодил»:

Для проверки стабилитрона его сначала подключают к приставке, а затем включают ее питание. Мультиметр должен быть установлен на педеле 200 вольт. Его показания будут равны напряжению стабилизации стабилитрона:

Не надо бояться перепутать полярность. При этом прибор лишь покажет прямое падение напряжения на стабилитроне 0,6…0,8 вольта (если он не двусторонний).
С помощью этой приставки можно также проверять низковольтные диоды для определения их напряжения пробоя. Такие диоды в обратном включении можно использовать вместо высоковольтных стабилитронов.

Измерение напряжения стабилизации стабилитронов до 40В было рассмотрено в статье « ?», а чтобы проверить высоковольтный стабилитрон (ВВС), нужен источник высокого напряжения (ВН). Напряжение стабилизации ВВС, применяемых радиолюбителем в своих конструкциях, может иметь величину до 200В и более. Это уже довольно опасное напряжение. Измерительный ток при проверке ВВС небольшой (5 – 15мА), но при касании щупов, находящихся под напряжением, может вызвать неприятные ощущения, проверено и не раз.

Смертельным для человека является ток величиной 100 мА (0,1 А) переменного тока (0,3А постоянного тока). Так что будьте внимательны и осторожны при работе с устройством. Напряжение стабилизации ВВС будем проверять с помощью несложной схемы, приведенной на рисунке:

Микросхема серии 555 включена по типовой схеме автогенератора. Резисторами R1, R2 и конденсатором С1 задаётся частота импульсов. Импульсы напряжения с вывода 3 через конденсатор С2 подаются на обмотку 1 повышающего трансформатора ТV1. Напряжение на выходе трансформатора зависит от количества витков вторичной обмотки. Диод VD1 выпрямляет импульсное напряжение вторичной обмотки трансформатора. Выпрямленное напряжение заряжает конденсатор С4 примерно до 200В. Переключатель S2 служит для выбора измерительного тока, который задаётся резисторами R3 и R4. Переключателем S1 можно изменять величину напряжения, подаваемого на стабилитрон. Если отвод от обмотки трансформатора не предусматривается, то этот переключатель не устанавливается. Проверяемый стабилитрон VDx подключается к зажимам Х1 и Х2. Контактами К1 и К2 устройство подсоединяется к гнёздам мультиметра, включённого в режим измерения постоянного напряжения.

Питание приставки осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 5В до 12В. Пропорционально с изменением напряжения питания будет изменяться выходное напряжение. Так при 5В выходное напряжение было 84В, при 9В – 203В, а при 12В – 303В. Частота импульсов напряжения на выводе 3 микросхемы составила 9-10 кГц при номиналах резисторов и конденсатора, указанных на схеме.

Конструктивно приставка выполнена аналогично рассмотренной в статье « ?». Отличие только в наличии повышающего трансформатора. Трансформатор TV1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 23мм. Первичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭВ диаметром 0,3–0,4мм. Вторичная (повышающая обмотка) – 250–300 витков провода ПЭВ диаметром 0,2–0,3мм. При намотке витки равномерно распределяются по кольцу. Кому лень заниматься намоткой обмоток, можно применить стандартные согласующие трансформаторы от переносных радиоприёмников или малогабаритные трансформаторы, применяемые в радиотрансляционных громкоговорителях. Обмотку с низким сопротивлением подключаем к выходу микросхемы, а обмотку с высоким сопротивлением используем в качестве повышающей. Проверял, работает нормально. Но есть нюанс. Так как сердечники этих трансформаторов изготовлены из стали, то эффективно работать на высокой частоте, да ещё в импульсном режиме они не могут. Необходимо выбрать другие номиналы частотозадающих резисторов и конденсатора, чтобы понизить частоту примерно до 1000Гц. В этом случае надо воспользоваться для расчёта частотозадающей цепи на NE555.

Для сборки устройства необходимы следующие радиокомпоненты:

Микросхема NE555 или её аналог КР1006ВИ1;
- резисторы R1 – 7k5, R2 – 3k, R3 – 22k, R4 – 10k;
- конденсаторы C1 – 100n, C2 – 1m, C3 – 10m*315V, C4,C5– 100n, C6 – 470m*16V;
- диод VD1 – 1N4007;
- переключатели – любые малогабаритные.

При монтаже в первую очередь устанавливаем перемычку, затем резисторы, диод, конденсаторы. Соблюдайте полярность при установке диода и электролитических конденсаторов. Трансформатор устанавливаем после того, как проверим работу схемы без него, проконтролировав наличие импульсов напряжения на выводе 3 микросхемы с помощью осциллографа, частотомера или мультиметра. Напряжение должно быть в пределах 1,7…2,0В, а частота – 8…10кГц. Устанавливаем трансформатор и проверяем величину напряжения на повышающей обмотке, не подключая её к диоду. Если измеренное напряжение составляет 160…180В, то у вас всё получилось, устройство должно работать в соответствии с его назначением. Окончательно производим сборку схемы и можно приступать к измерению напряжения стабилизации высоковольтных стабилитронов.

Вид собранного устройства сверху