DIY ESR 측정기:DIY ESR 측정기에 대해 알아야 할 모든 것

DIY ESR 미터 정보 모든 거래에는 고유한 도구 세트가 있습니다. 전자제품의 경우 최소한 멀티미터, 드라이버, 절단기, 납땜 인두와 전선이 있어야 합니다.

가장 좋은 점은 이러한 도구를 모든 전자 제품 상점에서 저렴한 가격으로 찾을 수 있다는 것입니다. 그러나 선거의 길을 걸어갈 때 필요한 다른 중요하지만 값비싼 도구가 있습니다.

그리고 이러한 도구 중 ESR 미터가 있습니다.

따라서 이 기사에서는 시중에 나와 있는 ESR 미터와 동일한 결과로 기성품 스트립/베로 보드를 사용하여 ESR 미터를 구축하는 방법을 보여 드리겠습니다.

준비가 된? 배워봅시다!

스트립보드

ESR이란 무엇입니까?

커패시터는 분해에 영향을 받지 않습니다. 일부 바람직하지 않은 효과가 나타나는 것은 등가 직렬 저항(ESR) 때문입니다. 왜요? 커패시터는 제조업체가 제작에 사용하는 재료로 인해 내부 저항이 제한적입니다.

또한 다양한 유형의 커패시터에는 다양한 ESR 범위가 있습니다. 따라서 커패시터의 등가 직렬 저항을 측정하는 것이 중요합니다.

ESR 측정기란 무엇입니까?

커패시터 측정과 관련하여 커패시턴스 미터(디지털 또는 아날로그)는 사용자를 오도할 수 있습니다. 이 도구를 사용하면 결함이 있는 커패시터가 좋다고 생각할 수 있습니다. 또한 커패시터에서 ESR을 테스트하지 않으면 불량 커패시터를 놓치고 수리에 실패하게 됩니다. 따라서 필요한 것은 ESR 미터입니다.

ESR 미터는 커패시터의 ESR 측정을 주 목적으로 하는 2단자 측정 도구입니다. 일반적으로 불량 커패시터는 일반 디지털 커패시턴스 미터 또는 멀티미터로 측정할 수 없는 높은 ESR 판독값을 갖습니다.

그게 다가 아닙니다.

회로에서 커패시터를 제거하지 않고 ESR 미터를 사용할 수 있습니다.

여기가 가장 좋은 부분입니다.

0.33옴 및 0.22옴과 같은 낮은 저항 저항을 확인하고 인쇄 회로 기판, 스피커 증폭기에서 단락을 찾고 일반 및 충전식 배터리의 상태를 확인하는 것과 같은 다른 실험에 ESR을 사용할 수 있습니다.

ESR 측정기는 어떻게 작동합니까?

다양한 요인이 커패시터의 전력 손실에 기여합니다. 이러한 요소를 ESR로 요약할 수 있습니다. ESR 미터의 작동 방식을 완전히 이해하기 위해 구성 요소를 살펴보겠습니다.

오실레이터

발진기는 테스트 중인 커패시터를 통해 전류를 구동하는 데 필요한 AC 신호를 공급하는 역할을 합니다. 발진기 회로의 좋은 예는 약 100kHz에서 실행됩니다.

또한 100kHz는 ESR 측정을 위한 업계 표준입니다. 이 회로의 한 섹션은 위상 편이 발진기로 작동합니다. 구현하기 쉽고 사인파의 근사치를 보여줍니다.

다른 섹션은 증폭기와 버퍼로 작동합니다. 출력 임피던스가 높은 위상 편이 발진기로 인해 발진기 회로에 과부하가 걸리는 것을 방지합니다. 또한 게인 제어 전위차계로 100kHz 신호의 레벨을 조정할 수 있습니다.

ESR 감지기

ESR 감지기는 대부분의 작업이 발생하는 곳입니다. 첫 번째 섹션은 발진기의 100kHz 신호를 약 7Ma의 피크 대 피크 전류로 변환하는 전압-전류 변환기입니다.

따라서 이 단계의 피드백 루프 내부에 CUT(Capacitor under test)를 연결할 수 있습니다. 또한 두 개의 전면 패널 바인딩 포스트로 이를 수행하여 CUT가 동일한 전류를 수신하도록 할 수 있습니다.

전력 변환 섹션

이 섹션에서 단일 공급 방식을 사용하려면 ESR 미터 전체에 가상 접지 기준을 제공해야 합니다. 따라서 이 단계에서 기존의 3단자 전압 조정기(입력에서)는 +5v 버스를 공급합니다.

반면에 -5v 버스는 크기와 동일한 DC 전압(그러나 극성은 반대임)을 입력으로 내보내는 멋진 구성 요소에서 전원을 공급받습니다.

작동 방식

ESR 회로도

먼저 위 다이어그램의 TR1과 고정된 NPN 트랜지스터는 차단 발진기를 트리거하는 간단한 피드백을 생성합니다. 차단 발진기는 고주파에서 발진을 시작합니다.

또한, 진동은 2차 변압기의 5회전에 걸쳐 일정한 크기의 전압을 생성합니다. 또한 오실레이터는 CTU 전체에 유도된 고주파를 적용합니다.

또한 저전압 고주파 피드와 결합된 연산 증폭기를 볼 수 있습니다. 또한 전압 증폭기로 작동합니다.

ESR이 없거나 작동하는 커패시터가 있는 경우 미터는 완전한 편향을 제안합니다. 따라서 커패시터 위에 작은 ESR이 표시되며, 이는 ESR 수준이 서로 다른 다양한 커패시터에 대해 차례로 0으로 내려갑니다.

이제 더 낮은 ESR로 인해 연산 증폭기 반전 감지 입력에 약간 더 높은 전류가 축적될 수 있습니다. 또한 높은 편향도와 함께 미터에 표시되며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

또한 더 높은 BC547 트랜지스터는 일반적인 전압 수집기 및 조정기 단계로 작동합니다. 이러한 이유로 트랜지스터는 최소 1.5V로 발진기 단계를 처리할 수 있습니다. 또한 CUT 주변의 다른 전자 장치는 ESR 미터의 테스트 주파수로부터 스트레스를 받지 않습니다.

또한 미터를 보정하기 쉽습니다. 또한 테스트 리드를 낮게 유지하면 uA 미터에 가까운 100k 사전 설정이 미터 다이얼이 제대로 편향될 때까지 조정됩니다.

그 후 미터에서 ESR 값이 높고 편향 정도가 대략 작은 다양한 커패시터를 확인할 수 있습니다.

마지막으로 변압기는 페라이트 링 위에 서 있습니다. 또한, 도표에 다양한 회전이 있는 얇은 자석을 사용합니다.

ESR 측정기를 구축하는 방법

ESR 회로도

이 섹션에서는 위의 회로를 만드는 방법을 배웁니다. 회로는 단일 9V 배터리에서 전력을 얻습니다. 저비용 LDO를 대체품으로 사용할 수 있으므로 시간이 지남에 따라 전압이 떨어질 때 최대 배터리 수명을 얻을 수 있습니다.

게다가 LM2936은 그렇게 비싸지 않고 5.5V까지 떨어져도 동작한다. 또한 스위치 뒤에 LED 켜기/끄기 표시기를 추가했지만 위의 다이어그램에서는 표시하지 않았습니다.

회로 구성요소

• C1-100uf
• C2 – 470PF
• C3 – 10uf
• C4 – 0.1uf
• C5 – 100nf
• C8 – 100nf
• R1 – 1K
• R2 – 10K
• R3 – 150
• R4 – 12
• R5 – 12
• R6 – 27K
• R7 – 10만
• R8 – 2.2K
• R9 – 100
• R10 – 10K 팟
• ICI – 555
• TR1 – 3904
• T1 – 2.1 변압기
• D1 – IN4007
• D2- IN4007
• D3 – IN4148
• D4 – IN4148

회로 작동

이 회로가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하기 위해 몇 가지 그림을 살펴보겠습니다. 따라서 ESR(0)의 짧은 리드와 높은 ESR(5.6) Ohm을 사용하여 지점 1, 2, 3의 파형을 설명합니다. 여기에서 파형은 관련 채널 및 오실로스코프 샷에 해당합니다.

또한 커패시터/저항 분배기의 출력 신호는 피크 대 피크가 약 232mV입니다. 또한 트랜지스터는 출력 값을 10배 이상 곱합니다. 또한 채널 3은 필터링 및 정류된 신호(약 1.35V)를 유지합니다.

ESR이 있는 파형(0)

10k 전위차계를 조정한 후 완전히 소모된 미터의 모습은 다음과 같습니다.

ESR의 전체 고갈(0)

반면에 커패시터의 ESR이 높으면(5.6 Ohm) 테스트 리드를 가로질러 삽입할 ​​수 있습니다. 따라서 지점 2의 출력 전압이 감소하고 지점 3의 결과 DC 레벨도 감소합니다.

ESR(5.6옴)이 있는 파형

ESR =5.6 Ohm이 고갈된 미터의 모습은 다음과 같습니다.

ESR(5.6옴) 소모 측정기

서킷 만들기

이 회로는 조립을 위해 perf 보드를 사용할 수 있을 정도로 쉽습니다. T1/E1 전송 링크에 적합한 신호 변환기를 찾는 것이 쉽지는 않겠지만 부품 상자에 하나 있을 수 있습니다.

이 문제에 대한 훌륭한 대안이자 솔루션은 스위칭 전원 공급 장치(PC ATX 공급 장치)의 변압기입니다. 또 다른 대안은 더 큰 회전율입니다. 하지만 함정이 있습니다. 150 Ohm 직렬 저항을 더 높은 값으로 조정해야 합니다.

완전히 조립된 회로는 다음과 같습니다.

회로 어셈블리

회로를 조립한 후에는 금속 상자 내부에서 최종 조립을 수행할 수 있습니다. 또한 오디오 잭과 차폐 오디오 케이블을 사용하여 테스트 프로브를 연결할 수 있습니다. 또한 금속 케이스에 접지(쉴드)를 연결해야 합니다.

최종 순회 총회

거의 모든 ESR 측정기의 한계

다음은 모든 ESR 측정기의 몇 가지 제한 사항입니다.

1. 내부 단락 회로가 있는 커패시터가 있는 경우 ESR 미터의 판독값이 낮은 값의 ESR이 있다고 생각하도록 오도합니다.

2. 미터는 30마이크로패럿 미만의 커패시터를 테스트하는 데 가장 적합한 옵션이 아닙니다. 테스트 중인 커패시터가 너무 낮으면 측정 리액턴스 주파수가 매우 중요해집니다. 따라서 과도한 ESR이 발생합니다.

3. CUT의 긴 테스트 리드로 인해 오류가 발생할 수 있습니다. 어떻게? ESR은 낮은 범위의 저항계이기 때문입니다.

반올림

ESR 구축은 쉽고 재미있는 프로젝트입니다. 가장 좋은 점은 전자 연구실에서 흔히 볼 수 있는 부품으로 이를 달성할 수 있다는 것입니다. ESR 미터는 모든 전자 수리 기술자, 취미 생활자, 디자이너 및 엔지니어가 사용하는 도구입니다.

ESR은 1마이크로패럿보다 큰 커패시터의 중요한 속성입니다. 또한 표준 디지털 커패시턴스 미터로는 불가능한 측정을 수행하려면 ESR 테스터가 필요합니다.

글쎄, 그것은 ESR 미터와이를 구축하는 방법에 대해 알아야 할 모든 것을 정리했습니다. 질문이나 제안 사항이 있으면 언제든지 저희에게 연락하십시오. 기꺼이 도와드리겠습니다.