|
Zenerdioden zijn zo klein dat het vaak onmogelijk is de code op het lichaam van de diode te ontcijferen. Wat is de zenerspanning van het onderdeel? Met een multimeter kunt u dat niet meten. Met dit eenvoudig en goedkoop apparaatje gaat het wél. U kunt er zenerdioden tot 24 V mee testen. |
Het principe van de werking
Wat deze zenerdiode tester kan
Het in dit artikel beschreven apparaatje kan de spanning weergeven die over een zenerdiode ontstaat als u een stroom van 10 mA door de diode stuurt. Het meetbereik loopt tot zenerdioden met een spanning van 24,0 V. U kunt deze zenerdiode tester voeden uit een gewone USB-adapter die een spanning van 5,0 V levert. De spanning over de zenerdiode wordt weergegeven op een digitaal metertje dat tot op 0,1 V nauwkeurig meet.
Op twee onderdelen na wordt gebruik gemaakt van kant-en-klare modules die u voor een paar euro's in China kunt bestellen. Het geheel is ingebouwd in een Teko kastje model TKP1 met als afmetingen 5,5 cm x 8,5 cm x 3,5 cm.
 |
| De zenerdiode tester meet de spanning over een 12,0 V zenerdiode. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het grote probleem bij het testen van zenerdioden tot 24,0 V is dat u de beschikking moet hebben over een gelijkspanning van minstens 30,0 V. Vroeger was dat een probleem, maar nu kunt u voor een paar euro een DC naar DC omzetter kopen die 5,0 V zonder problemen omzet in een gelijkspanning van 30,0 V. Kleine digitale metertjes die gevoed worden uit een spanning van 30 V zijn al even goedkoop. Als u dan bovendien afziet van een eigen voeding maar kiest voor voeding uit een externe 5 V USB-adapter wordt zo'n apparaatje wel heel eenvoudig en goedkoop te bouwen.
Het blokschema van de zenerdiode tester
In de onderstaande figuur is het blokschema van deze zenertester voorgesteld. Als DC naar DC omvormer hebben wij gekozen voor een HW-637. Deze is bij AliExpress te koop voor de spotprijs van € 2,68 inclusief verzending. Wij hebben dit printje in een ander artikel op dit blog uitgebreid getest, lees
Getest: HW-637, step-up boost-converter
en zijn overtuigd van de kwaliteit van deze schakeling. Bij de eerste test van deze omzetter verdraait u uiteraard de instelpotentiometer op het printje tot de uitgangsspanning gelijk is aan 30,0 V bij voeding uit een 5 V USB-adapter.
De zenerspanning wordt gemeten met een digitale voltmeter module van het type DSN-DVM-368. Deze module kost, geleverd in een mooie behuizing met venstertje, slechts € 2,45. Ook deze module hebben wij reeds getest, lees het artikel
Getest: DSN-DVM-368, digitale voltmeter.
Deze voltmeter kan gevoed worden uit een gelijkspanning tussen 4,0 V en 30,0 V en heeft een meetbereik van 00,0 V tot 30,0 V. De module heeft als afmetingen 3,4 cm x 2,2 cm x 2,0 cm. Er ontspruiten drie draadjes uit de voltmeter:
- Zwart: te verbinden met de massa.
- Rood: te verbinden met de voedingsspanning.
- Geel: te verbinden met de te meten spanning.
Het enige dat u zélf moet maken is een constante stroombron die 10 mA door de zenerdiode stuurt en het apparaatje beschermt tegen schade bij per ongeluk kortsluiten van de meetpennen. Zelfs dán blijft er immers een stroom van slechts 10 mA door de meetsnoertjes vloeien.
 |
| Het blokschema van de zenerdiode tester. (© 2020 Jos Verstraten) |
Er zijn diverse schakelingen ontwikkeld die een constante stroom kunnen genereren. Een van de eenvoudigste is getekend in de onderstaande figuur. Het geheel bestaat uit slechts twee componenten: een LM7805 stabilisator en een weerstandje R1 van 510 Ω. De constante stroom die deze stroombron levert wordt bepaald door de formule:
Icte = Ustab / R1
Over de stabilisator en de weerstand valt ongeveer 3,5 V. Dat betekent dat de spanning over de open uitgangen ongeveer gelijk is aan 26,5 V als u de HW-637 afregelt op een uitgangsspanning van 30,0 V.
 |
| Het schema van de constante stroombron. (© 2020 Jos Verstraten) |
De bouw van de zenerdiode tester
Boodschappenlijstje
U kunt vrijwel alle noodzakelijke componenten bestellen bij Banggood. Wij hebben een lijstje voor u opgesteld met directe links naar de producten:
- HW-637 step-up boost-converter: klik hier
- DSN-DVM-368 in behuizing: klik hier
- Miniatuur tuimelschakelaar: klik hier
- Excellway JS01 vrouwelijke connector 5,5 mm x 2,1 mm: klik hier
- USB-A naar 5,5/2,1 mm voedingskabel: klik hier
- Twee stuks mini-grabbers, rood en blauw: klik hier
Let op! Sommige erg goedkope onderdelen worden slechts per vijf of tien stuks verkocht.
 |
| De belangrijkste onderdelen die u nodig hebt op een rijtje. (© 2020 Jos Verstraten) |
- Teko kastje model TKP1
- LM7805 stabilisator
- 510 Ω, 0,5 W weerstandje
- 2 x snellasklem 5-polig, gebruikt als voetjes onder het kastje
Voorbereiden van het kastje
Het aluminium frontplaatje kunt u verwijderen, want dat gaan wij vervangen door een stukje epoxy printplaat. In het midden van de achterkant van het kastje wordt een rechthoekig gaatje gemaakt van exact 10 mm bij 8 mm (boren en vijlen). In dit gaatje moet de Excellway JS01 vrouwelijke voedingsconnector precies passen. In de linker zijkant komt een rechthoekig gat van exact 18 mm bij 13 mm waarin u later de miniatuur tuimelschakelaar moet monteren. Het middelpunt van dit gat zit precies 30 mm van de voorkant van het kastje. In de bodem van het kastje, vrijwel helemaal aan de bovenkant, boort u vier kleine gaatjes. Hierin passen de schroefjes waarmee u de twee snellasklemmen op de achterkant van de bodem schroeft. Op deze manier staat het Teko kastje onder een kleine hoek op de tafel, waardoor u het display beter kunt aflezen.
Tot slot boort u nog twee 1,5 mm gaatjes in de voorzijde van het kastje op een onderlinge afstand van 20 mm. Via deze gaatjes worden de twee testsnoertjes naar buiten gevoerd.
Als u daar behoefte aan hebt kunt u nu het kastje in een eigen kleurtje spuiten. Hoe deze onderdelen in en op het kastje zitten ziet u op de onderstaande foto.
 |
| Montage van de tuimelschakelaar, de voedingsconnector en de snellasklemmen. (© 2020 Jos Verstraten) |
Alvorens u de genoemde onderdelen in het kastje monteert moet u echter eerst de vrouwelijke connector van twee draadjes voorzien. Een en ander is voorgesteld in de onderstaande foto. Let er op de het achterste soldeerlipje de positieve pool is van de 5 V voeding. Let er ook op dat de twee draadjes links in het kastje moeten zitten. De Excellway JS01 connector wordt met het lijmpistool in het gaatje gemonteerd. Eventuele spleetjes tussen de connector en het kastje kunt u opvullen met houtlijm. Na drogen van de lijm en schuren met een fijn schuurpapiertje zit de connector op een professionele manier op de achterkant van het kastje. In de onderstaande foto ziet u ook de vier schroefjes waarmee de snellasklemmen op de bodem worden bevestigd.
 |
| Bedrading aan en montage van de Excellway JS01 connector. (© 2020 Jos Verstraten) |
In de frontplaat komt één rechthoekig gat van 32 mm bij 21 mm voor het digitale metertje. In de onderstaande afbeelding hebben wij een voorbeeld gegeven van een ontwerp dat u kunt gebruiken. Kopieer deze figuur naar uw tekenprogramma en print het twee keer af op zelfklevend papier met als afmetingen 52 mm bij 81 mm.
Eén van deze afdrukken gebruikt als mal voor het exact op maat maken van de gaten in een plaatje epoxy printplaat met dezelfde afmetingen als de afdruk. Past het metertje precies in het gat? Verwijder dan de mal, schuur het plaatje mooi glad en kleef de tweede afdruk nauwkeurig op het frontplaatje. Eventueel kunt u deze afdruk eerst nog afplakken met zelfklevende transparante folie, zodat uw meetapparaatje niet vies wordt tijdens het gebruik.
 |
| Ontwerp van het frontplaatje van de zenerdiode tester. (© 2020 Jos Verstraten) |
Als het frontplaatje klaar is kunt u de voltmeter in het rechthoekige gat monteren en aan de achterkant vastlijmen met het lijmpistool. Hoe deze stap van de bouw van uw zenerdiode tester er uit ziet is voorgesteld in de onderstaande foto.
 |
| Bevestiging van de voltmeter in het frontplaatje. (© 2020 Jos Verstraten) |
U doet er verstandig aan de stroombron eerst in elkaar te solderen voordat u dit deel van de schakeling in het kastje monteert. In de onderstaande foto ziet u hoe eenvoudig dat is. Soldeer het weerstandje tussen de middelste en rechter aansluiting van de LM7805 en soldeer twee draadjes als in- en uitgang. De rode draad gaat naar de 30 V uitgang van de HW-637, de gele levert de stroom aan de positieve uitgang van de meter.
 |
| De constructie van de stroombron. (© 2020 Jos Verstraten) |
Dat wordt passen en meten! In de onderstaande foto is te zien hoe het printje van de DC/DC-omvormer helemaal in de rechter onderhoek van het kastje wordt gemonteerd. De vier bevestigingsgaatjes in dat printje staan op een onhandige plaats. Als u het printje vastschroeft komt u niet meer in de buitenste gaatjes van de twee printkroonsteentjes. Vandaar dat wij het printje met het lijmpistool op de bodem van het kastje hebben gelijmd. Boven het printje is plaats voor het monteren van de stroombron via een 3,5 mm gaatje in de bodem van het kastje.
Tot slot moet u alle onderdelen volgens het in het begin van dit artikel voorgestelde schema met elkaar verbinden. De twee meetsnoertjes kunt u via de twee gaatjes in de voorzijde naar buiten voeren en voorzien van de twee mini-grabbers. Knopen in deze snoertjes vormen een afdoende trekontlasting.
 |
| De interne bedrading van het kastje. (© 2020 Jos Verstraten) |
In de onderstaande foto is het eindresultaat van het geknutsel te zien. Een meetapparaatje dat gezien mag worden en een nuttige aanwinst voor uw hobby-lab is.
 |
| Het eindresultaat is een nuttig meetapparaatje met een professioneel uiterlijk. (© 2020 Jos Verstraten) |
Koop uw soldeerstation bij Amazon
