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本帖最后由 闻太师 于 2024-4-11 15:59 编辑
一、序
玩电多年，陆陆续续买了一些电容。电解的耐压有没有虚标，无丝印的MLCC具体耐压大概又是多少？为了满足这一好奇心，需要一个耐压测试仪。耐压测试仪的原理并不复杂，一个高阻高压电源，外加一个电压表头就够了。DIY的痛点在于外壳挖洞，显示屏/数码管、按键、充电口、开关，这些都要在外壳上挖洞。本人多少有点强迫症，无法忍受多个模块之间的导线，也无法忍受铜挖得不整齐。本人习惯把整个电路做在一块或两块PCB上，这样一来对挖洞的精度要求更高了。为了少挖洞尽量不挖洞，结果有了本帖的内容，先上成品图。所有的洞都挖在面板上，不用自己动手。外壳本身除了IC紧锁座手柄需要开槽，别处完全无须挖洞。本人拍照水平一般，所有发光物体拍出来都有较大失真，实际效果要比照片好。
二、电路简介
整个电路分为高压发生（升压）电路、放电电路、电压显示电路、锂电池充电电路、锂电池电量指示电路几部分。其中高压发生（升压）电路、放电电路做在一块PCB上，称为核心板或主板；电压显示电路、锂电池充电电路、锂电池电量指示电路放在另一块PCB上，称为显示板或面板。后面你会发现，正是这样的划分，使外壳几乎无须挖洞。
2.1 核心板
2.1.1 升压电路
升压电路为flyback反激拓扑。MAX668为主控IC，Q1 AO3400为主开关管，TTRN-0630H为1：15升压变压器。R7、C5、D5组成尖峰吸收电路。R8、R9、R12组成电压反馈网络。D7、R15组成电流反馈网络。R20、C10、D9组成保护电路，防止MAX668被击穿。电阻R10控制MAX668输出的PWM波频率，200K电阻对应约250KHz。下拉电阻R16把MAX668 10脚SHDN#拉低，芯片禁用输出关闭。自锁型双刀双掷开关（8.5x8.5mm）用于切换电路工作状态，按下时MAX668 10脚SHDN#上拉为高电平，芯片使能，升压电路工作。
MAX668内部基准电压Vref为1.25V，DUT未插入IC紧锁座时，输出电压为Vout=Vref*(1+(R8+$9)/R12)=195V，略小于200V。此时为恒压状态。后文在不特殊说明的情况下，均称其为200V。电路在负反馈作用下，FB点维持在1.25V。当DUT插入时，电流在R15上产生电压降，当R15对地电压达到达到1.25+Vd7时，二极管D7导通，此时电路进入恒流状态。Vd7为二极管D7正向导通电压，约为0.6V。按电路中元件参数，恒流值为（1.25V+0.6V）/1.6K=1.16mA。
2.1.2 放电电路
双刀双掷开关SW1抬起时，MAX668 10脚SHDN#被R16拉低，升压电路停止工作。同时DUT+与放电电路接通，放电电路工作。简要描述一下其工作原理。DUT+通过R19、R18对Q2 G极电容充电，当Vgs达到阈值时Q2导通。DUT+通过Q2 漏极源极、R17形成回路，DUT放电。当R17两端电压达到约0.6V时，Q3导通，抑制Q2 Vgs上升，使R17两端电压维持在约0.6V。如果流过R17的电流增大，则Q3 Vbe上升，集电极电流增大，R19、R18电流增大，R19、R18两端电压增大，Q2 Vgs减小，Q2漏源电流减小，R17电流减小。反之依然。放电电流约为0.6/R17，按照图中电路参数，放电电流约为60mA。
2.2 显示板
2.2.1 ICL7107供电电路
ICL7107需要±5V双电源供电，单节锂电池供电需要升压和负压。SX1308一颗芯片同时完成升压和负压。U2、L1、R3、R5、D2、C6等组成Boost电路，产生+5V电压，其原理无须过多解释。C1、C2、D1、D3组成负电压电荷泵电路，产生略低于-5V电压。稍微解释一下其工作原理。SX1308 1脚SW输出高电平时，D3导通、C1充电，电压为左正右负。SW输出低电平时，C1左边接地，右边为负电压，D1导通，C2充电。需要说明的是，SW输出的高电平不是SW1308的+3.7V供电电压。而时Boost输出的+5V电压，加上D2的正向导通电压。空载时，电荷泵输出的负电压（的绝对值）为5V加上D2正向压降，再减去D1和D3的正向压降，所以略低于-5V。正电压有稳压，负电压没有稳压。
2.2.2 ICL7107电压表头电路
U9、R10、R12、R14、R19组成外置基准电路，产生1V基准电压。R16、R17、R18组成1%分压电路，用于把DUT+的 0~200V电压转换为0~2V，输入到ICL7107正信号输入脚INHI。R8、R9、R11组成另一个1%分压电路，用于把DUT-分压后输入到ICL7107负信号输入脚INLO。D4用于限制数码管亮度。J2是起跳线作用的3个焊盘，无须焊接。数码管为自制，后文会详细说明。其它元件都是ICL7107必须的，无须多言。如须进一步了解，请查ICL7107手册。
2.2.3 充电和电量指示电路
这部分没太多好说的，电路基本上固定的，照抄即可。唯一要说的是锂电池电量指示芯片，本人用的是HM1160。其丝印是60AA，同样丝印的还有IN60、HX70、YBR60AA，应该都差不多。
2.3.4 PCB展示
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雷达卡
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