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[工仪] 分享一个简单易制的低成本、多用途耐压测试仪

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发表于 2023-10-29 13:49:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 raymond_au 于 2023-10-29 13:58 编辑

起因:原来制作的耐压测试仪坏了,经检测发现是变压器有组线圈开路了,重新绕制比较麻烦,并且原来的测试仪在测容量较大的电容耐压值时充电速度较慢,所以想着做一个好用点的,制作难度小一点的耐压测试仪。

原来很多年前做的一个耐压测试仪:


就是这个变压器坏了,引脚开路了,以前自己绕的,绕了几百圈,累死了。。。


接下来就是要做一个简易的表头和耐压测试仪了。找了一下手头的零件,发现有7107芯片,不用编程,刚好用来做表头。于是上网搜了一下,发现立创有一个量程为0-200V现成的制作方案。用来测一般的元件,200V够用了,就选它了。

成品如下图:



该表头为ICL7107芯片的,5V供电,量程为0-200V,本次的精度是小数点后边一位数字。第一次使用的时候,需要确认小数点的位置,只需调整跳线帽的位置即可,如下图:


可调电阻是用来校准测量电压的,自己对照着电压表对数码管示数进行精确调整即可。


最下面的按键则是测试功能,按下时示数会全部清零。

大家按以下资料制作即可,基本上按标定的参数装好元件,再校准一下就可以了,制作相当简单,不用编程。立创开源网址:


也可以从这里直接下载:


做好表头后,接下来就是做耐压测试仪了。其实这个耐压测试仪主体就是一个升压模,然后加个限流。在网上找了一个34063的升压电路,自己画了个板子,电路图如下:



PCB正面:


3D图:


因我把所有模块都装在盒子里,就不拍实物图了,制作出来的实物是和这个3D图一样的。该升压电路的主要采用34063芯片,并且所需的元件都是较常用的普通元件,制作成本低,而且无需变压器,容易制作。

下面分享一下我升压模块的制作资料,立创链接如下:

https://oshwhub.com/raymondau1/12v-wu-bian-ya-qi-zhi-jie-sheng-ya-dao-170v-di-dian-lu

也可以从这里直接下载:



最后就是制作限流电路了,电路图如下:


其中的限流电阻可以根据自己需要更改,下面分享一个程序,能快速算出限流电阻阻值。


下载链接:


最后就是把各个模块组装起来,把它们装到一个盒子里,我暂时没找到什么漂亮的盒子,用了个旧月饼盒装了起来。成品如下:


不接任何测试元件时显示如下:


下面来测试一个红色LED灯珠:


显示灯珠压降为1.8V,灯珠正常。再来测一个白光LED,显示压降为2.9V。


下面来测一下电容的耐压值:




测出来耐压值为7.6V。再测一个主板上面16V的电容,厉害了,这个电容的耐压值可以去到29.8V。



再来测一下稳压二极管的稳压值。温馨提醒一下,测量稳压二极管时,测试端负极接二极管的正极,测试端正极接二极管的负极。
先来测一个6.2V的稳压管,测量值为6.2V。


再来测一个12V的稳压管,测量值为12.3V。


最后,该测试仪还可以用来测量LED灯板的好坏。我们换上万用表笔来测灯珠的两端,灯珠正常的话会发亮,并显示灯珠压降。如果接反了也没什么影响,只是灯珠不会发亮。


如果灯珠损坏的话,测灯珠两端,灯珠不会亮,而且压降显示数值不正常。


目前该测试仪可以用来检测LED好坏和压降、稳压二极管的稳压值和电解电容的耐压值。其他用途有待其他坛友发掘了。

最后把相关制作资料打包,大家可以参考一下,欢迎仿制。


全文完毕!

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 楼主| 发表于 2024-11-21 19:17:11 | 显示全部楼层
云外天 发表于 2024-11-20 03:35
MC34063  可以升到300VDC

坛友有相关电路图的话也可以分享给大家参考一下
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 楼主| 发表于 2024-11-21 19:16:00 | 显示全部楼层
cbng 发表于 2024-11-19 11:28
改成内置单锂供电侧更加实用

之前想过,但这个毕竟不是常用,内置电池的话等电跑完了,又要充,所以直接用了外接电源
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发表于 2024-11-20 03:35:17 | 显示全部楼层
MC34063  可以升到300VDC
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发表于 2024-11-19 11:28:31 | 显示全部楼层
改成内置单锂供电侧更加实用
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发表于 2023-12-12 14:43:39 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
wine5 发表于 2023-12-12 11:00
在一乐找到个类似电路,跟你分析的一致,这个电路除了负压还有升压功能。

...

感谢分享,关于icl7107负电压电路很有趣,网上流传的多数是错的,套价卖家给出的多数是对的




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发表于 2023-12-12 11:00:55 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
闻太师 发表于 2023-12-11 15:43
应该是电路图在网上传播的过程中被传错了,正确的应该是下图的样子,C16正极接三极管集电极。



在一乐找到个类似电路,跟你分析的一致,这个电路除了负压还有升压功能。

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发表于 2023-12-11 15:43:27 | 显示全部楼层
闻太师 发表于 2023-12-10 22:42
没看懂负电压产生电路里电感L2的作用。
当OSC3高电平时,旁边那个三极管导通,+5V通过R17、L2、三极管对地 ...



应该是电路图在网上传播的过程中被传错了,正确的应该是下图的样子,C16正极接三极管集电极。


初始状态,C15、C16没充电,电压为零。
1. OSC3高电平时,三极管导通,+5V对L2充电。
2. OSC3低电平时,三极管截止,+5V和L2串联得到一个高于+5V的电压,D3导通,L2放电,C16充电,电位下正上负。
3. OSC3再次高电平,三极管导通,L2充电。同时C16正极变为零电位,负极为负电位。D4导通,C16放电,C15充电,电位下正上负,得到负电压对ICL7107 V-脚供电。
R17起限流作用,防止L2饱和。L2取47uH太小了,建议加大到1mH左右。L2取值合理后,R17最好取消。

楼主原来的电路也能产生负电压,只是负电压比较低,带负载能力也比较弱。

分别仿真了一下楼主的原电路和修改后的电路。ICL707 V-脚电流典型值为0.6mA,最大值为1.8mA,因此我仿真的时候分别用0.6mA/1.8mA电流源代替。






可见修改后的电路带负载能力大大增强。

以上电路实际用的时候最好加个稳压管,防止负电压超过-5V烧坏芯片。

如果图简单,可以把电感和三极管去掉,用PMOS+NMOS,不用担心负电压超过-5V。


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发表于 2023-12-11 12:52:22 | 显示全部楼层

做得不错有机会也做一个
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发表于 2023-12-11 08:53:55 | 显示全部楼层
非常不错的
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 楼主| 发表于 2023-12-11 08:46:54 | 显示全部楼层
zzy_85569381 发表于 2023-12-11 07:39
这个盒子太有年代感了

看来大家对我这个盒子还是挺关注的
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发表于 2023-12-11 07:39:41 | 显示全部楼层
这个盒子太有年代感了
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发表于 2023-12-10 22:42:33 | 显示全部楼层
没看懂负电压产生电路里电感L2的作用。
当OSC3高电平时,旁边那个三极管导通,+5V通过R17、L2、三极管对地形成通路,L2充电。
当OSC3低电平时,三极管截止,L2没有续流回路,必然产生很高电压,真的不担心把三极管击穿吗?

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发表于 2023-12-10 19:51:17 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
拆个隔离式led电源,输出150v左右,加个限流电阻并联一个万用表更简单。
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 楼主| 发表于 2023-12-10 13:47:21 | 显示全部楼层
音乐小麦 发表于 2023-12-10 09:07
为啥得不到精华,估计主要是盒子难看……

估计也是
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发表于 2023-12-10 09:07:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
为啥得不到精华,估计主要是盒子难看……
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发表于 2023-12-9 22:34:58 | 显示全部楼层
x3159 发表于 2023-12-9 21:56
我用的是12*12的
我刚买了7X7的。会不会功率不够?

功率不是问题,只是尽量别用一体化电感,那东西耐压低通常只有几十伏,这个场景下扛不住。
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 楼主| 发表于 2023-12-9 21:57:09 | 显示全部楼层
x3159 发表于 2023-12-9 21:56
我用的是12*12的
我刚买了7X7的。会不会功率不够?

没事,功率足够的,本来这个测试仪所需的功率就不大
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发表于 2023-12-9 21:56:15 | 显示全部楼层
我用的是12*12的
我刚买了7X7的。会不会功率不够?
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 楼主| 发表于 2023-12-9 21:55:29 | 显示全部楼层
闻太师 发表于 2023-12-9 10:37
感觉Q2发射极和集电极画反了,尝试分析一下,正常情况下:
MC34063 2脚输出高电平时,D1导通,Q1栅源电容 ...

大佬分析得很好,我再改进一下
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