Радио-как хобби
Простой прибор для проверки исправности оптопар.
Оптопары ( или оптроны) очень часто применяются в современных устройствах. Яркий тому пример-импульсные источники питания, как мощные компьютерные, так и маломощные зарядки для телефонов. Все они имеют «на борту» оптопару.
Разумеется, при ремонте оборудования возникает иногда необходимость в проверке исправности оптопар.
Именно для таких целей и предназначен описанный в данной статье простой приборчик.
Схема этого прибора для проверки исправности оптопар позаимствована из материалов сайта cxem.net.
Ничего сложного в нем нет.
Принципиальная схема представлена ниже:
Сразу нужно отметить, что данный прибор позволяет протестировать транзисторные оптопары-некоторые их типы указаны на схеме.
Для проверки тиристорных оптопар, например МОС3063 и подобных, нужен другой прибор.
Итак, как это всё работает…
На интегральном таймере NE555 ( аналог КР1006Ви1) собран генератор импульсов. Импульсы имеют близкую к прямоугольной форму с отношением длительности импульса к периоду колебаний 1:2. Длительность импульсов зависит от номиналов резисторов R1R2 и конденсатора С2 и примерно равно произведению их сопротивлений на емкость:
С вывода 3 тестовые импульсы поступают на остальную часть схемы. Светодиоды HL1 и HL2 мигают поочередно-это свидетельство исправности работы таймера. При высоком уровне на выходе таймера ( вывод 3) загорается светодиод HL2, при низком- HL1.
Резисторы R3R4-токоограничительные. Через аналогичные по назначению токоограничительные резисторы R5R6 R8 импульсы через светодиоды HL3 HL4 HL7 поступают на светодиоды, входящие в состав конкретного тестируемой оптопары.
В случае исправности исправности встроенных светодиодов, протекающий ток вызовет свечение ( мигание) соответствующего индикаторного светодиода- или HL3, или HL4, или HL7.
Далее, свечение внутреннего светодиода открывает фототранзистор. Протекающий ток вызовет свечение соответствующего индикаторного светодиода- или HL5, или HL6, или HL8, которые также будут мигать с частотой следования импульсов таймера, и тем самым, сигнализировать об исправности оптопары. Если мигание отсутствует-это говорит о неисправности тестируемой оптопары.
С помощью этого прибора можно проверять транзисторные оптроны в корпусах DIP-4, DIP-6 и другие. Панелька ОС1 предназначена для четырехвыводных оптопар типа РС817 и подобных.
Панелька ОС3 удобна для проверки шестивыводных оптопар типа 4N25, у которых есть вывод базы фототранзистора. Для подачи положительного напряжение на базу фототранзистора служит переключатель S1- в этом случае фототранзистор открыт все время ( светодиод HL8 горит постояннно), независимо от импульсов, поступающих на встроенный светодиод.
Прибор питается от напряжения 5 В и собран на небольшой печатной плате.
Расположение основных элементов:
Так выглядит оптрон 4N25, вставленный в соответствующую панельку во время тестирования:
Собственно, вот и всё. Разумеется, что есть и еще более простые приборы-кому какой собирать, и собирать ли вообще-дело каждого.
Источник
Тестер оптопар
В настоящее время выпускается огромное количество различных типов оптопар. Очень часто при выборе той или иной оптопары радиолюбители ориентируются на технические характеристики в документации, а иногда и вовсе просто на подходящий корпус. Проверку же работоспособности осуществляют подачей питания на светодиод оптопары и замером сопротивления на выходе оптопары. Неудивительно, что при таком подходе начинаются проблемы при наладке и эксплуатации устройств, в которых оптопары служат не просто для гальванической развязки, а и для передачи сигналов, например блоки в станках ЧПУ, коммуникационного оборудования, управление транзисторами. Да и при использовании оптопары в цепях защиты от перегрузки все-таки желательно отобрать наиболее быстродействующую оптопару. Именно для такого отбора предназначен описываемый тестер.
Работа прибора построена на принципе сравнения количества импульсов, поданных на светодиод оптопары и полученных с выхода оптопары Формируются импульсы с разными токами и разной частоты. Схема прибора приведена ниже.
Основой прибора является микроконтроллер ATMega8. Микроконтроллер по SPI управляет генератором частоты AD9833, перебирая частоту от 1 до 100 килоГерц. С выхода генератора поступают импульсы прямоугольной формы на 3 переключаемых буфера микросхемы 74125. С выходов буферных элементов этой микросхемы, переключаемых микроконтроллером, сигнал через резисторы разных номиналов поступает на светодиод тестируемой оптопары. Таким образом обеспечивается подача импульсов трех разных токов. Сигнал с выхода оптопары через буферный формирователь микросхемы 7414 поступает на микроконтроллер, который производит подсчет импульсов. Также на микроконтроллер поступают импульсы с генератора AD9833 через оставшиеся буферные элементы микросхем 74125 и 7414 минуя оптопару. Микроконтроллер сравнивает количество импульсов, полученных напрямую и через оптопару и на основе полученных данных делается вывод о работоспособности оптопары. Результат выводится на 4-х строчный LCD дисплей.В верхней строке отображается обозначение частоты в виде «1-1—2—3-4-5—-1», что соответствует частотам 1, 1.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100 килоГерц. На остальных строках отображается работоспособность оптопары при разных токах, подаваемых на светодиод оптопары. Символ «+» показывает, что количество поданных на оптопару и полученных с оптопары импульсов совпадает и следовательно оптопара считается рабочей на данной частоте при данном токе. Знак «-» — количество разное и скорее всего оптопара при этом режиме нерабочая.
Проверяемые оптопары вставляются в панельки, расположенные на выносной макетной плате. Чтобы разработать схему соединений были выбраны наиболее часто встречающиеся корпуса оптопар и их распиновка. Получилось 8 картинок:
После этого была разработана схема соединений панелек:
Таким образом различными способами можно установить оптопары в панельки для проверки. Большая панелька на 2*13 выводов предназначена для проверки строенных-счетверенных оптопар (к примеру TLP521-4, PC817-4). Тем не менее 5 и 8 вариант корпусов (возможно, что есть еще и другие варианты исполнения) оптопар в данной распайке не проверяется. Поэтому предусмотрен разъем 2*4 (серого цвета), куда заведены все сигналы. В разъем можно вставить провода, к которым подсоединить оптопару для проверки. Панельки соединены навесным монтажом и к основной плате идет всего 4 провода, обозначенные на рисунке. Провода «+5 В» и «Общий» в пояснениях не нуждаются, провод «Вход» — это провод от общей точки соединения резисторов R2-R5, провод «Выход» — на вход буферного элемента (11 ножка) микросхемы 7414. На печатной плате соответствующие точки описаны как «To Opto» и «From Opto».
Тестер собран на односторонней печатной плате. Чертеж в формате SprintLayout 6 находится в архиве к статье. Вместо дискретной микросхемы AD9833 применен готовый модуль генератора на данной микросхеме. Его можно приобрести во многих магазинах. Микроконтроллер ATMega8 и микросхема 74125 — в DIP корпусе, 7414 — в SOIC исполнении. Так получилось потому-что такие микросхемы были в наличии. Изначально планировалось использовать кварцевый резонатор используется на 20 МГц. Проверка показала, что при питании от 5 Вольт все имеющиеся у меня микроконтроллеры работают на такой частоте. Выбор столь высокой частоты обусловлен тем, что изначально был не ясен алгоритм проверки и планировалось измерять именно время задержки фронтов импульсов. Но задача решилась проще и в принципе частота работы микроконтроллера уже решающего значения не имеет. Тем не менее на плате кварцевый резонатор остался, поскольку для более точной оценки качества оптопар измерение времени задержки фронтов не помешало бы и может быть эту функцию и добавлю в будущем. Для индикации использован LCD дисплей на 4 строки по 20 символов в строке.Электролитические конденсаторы можно взять емкостью от 5 мкФ и более. Все остальные элементы подписаны на плате, достаточно только вызвать свойства элемента двойным кликом мышки. Номиналы резисторов R2-R5 указаны ориентировочно и выбраны исходя из задания тока через светодиод оптопары. Лично я установил 220 Ом, 680 Ом и 3 кОма. Питание всей схемы осуществляется от 5 Вольт, для этого на плате предусмотрено место для установки стабилизатора 7805. Хотя в своем варианте я использовал батарейное питание от батареи 9 Вольт и в качестве стабилизатора использовался автомобильный ШИМ преобразователь 12 В -> 5 В. Также на плате имеется разъем для внутрисхемного программирования.
Для более наглядного соединения проводов ниже привожу фото, как говорится, «внутренностей» прибора с описанием соединений.
Корпус прибора изготовлен из акрила. Особо к минимизации не стремился, поскольку главное было — удобство в работе. И меня такой корпус вполне устраивает.
Прошивка для микроконтроллера, приложенная в архиве к статье, имеет ограничения по количеству проверок. Для ознакомления с работой прибора и для домашнего пользования — этого достаточно. Прошивка рассчитана на работу с внутренним осциллятором на 8 МГц. Для микроконтроллера необходимо выставить фьюзы на работу от внутреннего осциллятора (FuseHigh — D9, FuseLow — C4). Микроконтроллер с полной версий прошивки возможно будет приобрести через exDiy или через личку. Также планировалось добавить в прибор проверку оптопар с тиристорным выходом, но пока эта функция не реализована. Да и проверяются такие оптопары легко, каких-либо проверок на быстродействие для таких оптопар не требуется. Но если народ заинтересуется, то эту функцию можно добавить.
Источник
ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР
В последнее время мне приходится по работе, почти каждый день заниматься ремонтами ЖК телевизоров, в маленькой частной мастерской. Тема эта достаточно рентабельная, и если заниматься преимущественно блоками питания и инверторами, не слишком сложная. Как известно, питается ЖК телевизор, как практически и вся современная электронная техника, от импульсного блока питания. Последний же, содержит в своем составе деталь, под названием оптрон или оптопара. Деталь эта предназначена для гальванической развязки цепей, что часто бывает необходимо в целях безопасности для работы схемы устройства. В составе этой детали находятся, обычные светодиод и фототранзистор. Как же оптрон работает? Упрощенно говоря, это можно описать, как что-то типа своего рода маломощного электронного реле, с контактами на замыкание. Далее приведена схема оптопары:
А вот тоже самое, но уже со странички официального даташита:
Ниже приведена информация из даташита, в более полном варианте:
Оптроны часто выпускается в корпусе Dip, по крайней мере те, которые используются в импульсных блоках питания, и имеют 4 ножки.
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.
Проверка оптрона
Как можно проверить оптрон? Например так, как на следующей схеме:
В чем суть такой проверки? Наш фототранзистор, когда на него попадет свет от внутреннего светодиода, сразу перейдет в открытое состояние, и его сопротивление резко уменьшится, с очень большого сопротивления, до 40-60 Ом. Так как мне эти микросхемы, оптроны требуется тестировать регулярно, решил вспомнить о том, что я ведь не только электронщик, но еще и радиолюбитель), и собрать какой нибудь пробничек, для быстрой проверки оптопары. Пробежался по схемам в инете, и нашел следующее:
Схема конечно очень простая, красный светодиод сигнализирует о работоспособности внутреннего светодиода, а зеленый, о целости фототранзистора. Поиск готовых устройств собираемых радиолюбителями, выдал фото простых пробничков, подобных этому:
Устройство для проверки оптопары с интернета
Это все конечно очень хорошо, но демонтировать каждый раз оптопару а после запаивать ее обратно — это же не наш метод :-). Требовалось устройство для удобной и быстрой проверки работоспособности оптопары, обязательно без выпаивания, плюс замахнулся при этом еще и на звуковую, и визуальную индикацию :-).
У меня был собран ранее простой звуковой пробничек по этой схеме, со звуковой и визуальной индикацией, с питанием от полутора вольт, батарейки АА.
Решил, что это то что нужно, сразу готовый полуфабрикат), вскрыл корпус, ужаснулся своему полунавесному монтажу), времен первых лет, изучения мною радиодела. Тогда изготавливал плату, путем прорезания канавок в фольгированном текстолите, резаком. Просьба не пугаться), глядя на этот колхоз.
Решено было пойти, путем изготовления аналога, своего рода пинцета, для быстрой проверки оптрона, в одно касание. Были выпилены из текстолита две маленьких полоски, и посередине их, была проведа бороздка резаком.
Контактные пластины из текстолита
Затем был нужен сжимающий механизм, с пружинкой. В ход пошла старая гарнитура от телефона, вернее клипса, для крепления на одежду, от нее.
Дело было за малым, подпаять провода. и закрепить пластинки на клипсе с помощью термоклея. Получилось снова колхозно, как без этого), но на удивление крепко.
Пинцет для измерения самодельный
Провода были взяты, от разъемов подключения к материнской плате, корпусных кнопок системного блока, и светодиодов индикации. Единственный нюанс, на схеме у меня на один из щупов от мультиметра, подключаемых к пробнику посажена земля, сделайте ее контакт, если будете повторять, обязательно напротив земли питания светодиода оптрона, во избежания очень быстрого разряда батареи, при замыкании плюса питания, на минус батареи. Схемку распиновки пинцета, рисовать думаю будет лишнее, все понятно и так без труда.
Окончательный вид пробника оптронов
Так выглядит готовое устройство, причем сохранившее свой функционал звукового пробника, путем подключения через стандартные гнезда, щупов от мультиметра. Первые испытания показали, что 40 ом в открытом состоянии фототранзистора между выводами эмиттер – коллектор, для такого пробника, несколько многовато. Звук пробника был приглушен, и светодиод светил не очень ярко. Хотя для индикации работоспособности оптрона, этого было уже достаточно. Но ведь мы к полумерам не привыкли). В свое время собирал расширенный вариант, схемы этого звукового пробника, где обеспечено измерение при сопротивлении между щупами, до 650 Ом. Схему расширенного варианта привожу ниже:
Схема 2 — звуковой пробник
Данная схема отличается от оригинала, только наличием еще одного транзистора, и резистора в его базовой цепи. Печатную плату расширенной версии пробника, привел на рисунке ниже, она будут прикреплена в архиве.
Печатная плата на звуковой пробник
Данный пробник показал себя при проверке, достаточно удобным в работе, даже в таком, как есть варианте, после проведения на днях апгрейда, недостаток с тихим звучанием, и тусклым свечением светодиода, наверняка будет устранен. Всем удачных ремонтов! AKV.
Форум по обсуждению материала ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР
Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.
В каком направлении течет ток — от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.
Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.
Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.
Источник
