Arduino Nano Zener Diyot Test Cihazı

Birçok uygulamada zener diyotlarını test etmek bazen çok önemli olabiliyor. Özellikle yazıları silinmiş okunamayan zener diyotlarının test edilmesinde birçok elektronikçiye fayda sağlayabilecek arduino nano tabanlı bir test cihazı yapılabilir. Cihazımız taşınabilir özellikte ve yapımı da çok kolay. Malzemelerin temini ve kutulama da yapacak kişileri fazla üzmeyen cinsten.

Bu yazımızda 1,8Volt ila 48Volt’a kadar, 250mW’tan birkaç watt’a kadar ölçüm yapabilen bir zener diyot test cihazınından bahsedeceğiz. Kullanımı ise son derece basit, ölçümü yapılacak zener diyodu cihazın ölçüm problarına yerleştirilir ve üzerindeki “start” düğmesine basılır. Cihaz zeneri kontrol ederek çıkan değeri ekrana yansıtır. Böylelikle pratik bir şekilde zenerlerimizi kontrol edebileceğiz.

Zener test devresinde kullanılacak Arduino Nano, voltaj aralığını yavaş yavaş aşağıdan yukarıya doğru dört adımda bağlar. Her adımda ölçülecek zener diyodunun akımı da kontrol edilir. Eğer tersten (tıkama yönünde) uygulanan bu akım, sıfır değerinin üzerindeyse cihaz şöyle der: “zener voltajı tesbit edildi” ve bu değer ekranda 10 saniye için görüntülenir. (Bu süre yazılımdan kontrol edilebilir.) ve sonunda da ölçüm sonlandırılır. Her adımdaki akım, o aralıktaki tüm voltajlar boyunca sabittir ve adım sayısı voltaj aralığını artırarak azalır.

Daha yüksek voltajlarda güç dağılımını sürdürmek için, bu aralıktaki akım azaltılmalıdır. Test cihazı 250mW ve 500mW diyotları ölçmek için tasarlanmıştır. Tabi ki daha yüksek güce sahip Zener diyotları aynı şekilde ölçülebilir, ancak ölçülen voltaj değeri yaklaşık% 5 daha düşük çıkabilmektedir.

Arduino Zener Diyot Test Devre Şeması

Şemada sol tarafta yüksek voltaj girişi bulunmaktadır. 220V bağlantı için terminal bloğu ve beş AC / DC adaptörün tümü görülmektedir. Adaptörler ölçüm voltajlarının dört adımı için kaynak sunmaktadırlar: 12V, 24V, 36V, 48V.

Modüller 5VA ve 5VB, MCU Arduino Nano ve Digital Led Voltmetre için ayrılmıştır. Modüllerden 12VA olanı, ilk 12V aralığını sağlar ve 12VB modülü, 24V ikinci aralık değerine başka bir 12V eklemektedir. Sonraki modül olan 24V, dördüncü aralık voltajı 48V’ye toplam 24V daha ekler. Son 24V modülün içinde 36V için üçüncü aralık değeri olarak 12V sağlayan 12V regülatör devresi bulunur. Bu çözüm, kartın boyutunun üzerine altı modülün monte edilmesine izin vermediği için gerekliydi.

Orta kısımda LM317 bulunur. Daha yüksek voltaj özellikli olan (50V) sürümü tercih edilmelidir. LM317 burada devremize sabit akım regülatörü olarak bağlanır ve her voltaj adımının tüm aralığı boyunca sabit akım sağlar. Bu akım bir aralıkta kararlıdır, ancak her adımda farklılaşacaktır. Değerler ayarlanabilir ve 20mA (12V zener), 10mA (24V zener), 7mA (36V zener), 5mA (48V zener) şeklinde sabitlenebilir. Değerler 250mW güce sahip zener diyotları için üst sınırlar olarak seçilmelidir ve aynı değerler daha güçlü diyotlar için de yeterlidir.

IC1’in her iki tarafında bulunan rölelere, girişine doğru voltaj adımını ve çıkışına doğru düzeltici direnci bağlanır. Düzeltici direnci çıkıştaki akım değerini belirler ve bu akım, R14 direnci üzerinden ölçülecek Zener diyodunu besler. Bu dirençte akım Arduino tarafından kontrol edilmektedir. Gerilim bölücü R1, R2 üzerindeki düşük voltaj örneğini alır, ve A1 analog pimine bağlar.

Analog toprak (GND) tüm voltaj adaptörleri, dijital voltmetre adaptörü ve IC1 için ortaktır. Dikkatli olun, Arduino ve adaptörü için ayrı bir dijital bir toprak vardır. Dijital topraklama, ölçüm referans noktası olarak Arduino ve analog girişi için gerekli olduğu için eklenmiştir.

Arduino dijital çıkışlarında her adım için, D4 ila D7 röleleri, D8 Dijital voltmetreyi kontrol eder. Ve ayrıca D9 bir hata durumunda yanacak kırmızı LED’dir. Herhangi bir adımda tespit edilen akım yoksa ERROR ledi yanacaktır. Bu durumda Zener diyotu 48V olarak daha yüksek Zener voltajına sahip olabilir veya arızalı (açık devre) da olabilir. Ölçüm terminallerinde kısa devre varsa, ERROR ledi yanmayacaktır; muhtemelen tespit edilen voltaj çok küçüktür, mesela 1Volt’un altında olabilir.

Proje tamamlanırken sonradan bir adet “power” LED’i de eklenmiştir. Bunun nedeni cihazın boştayken yani voltmetre sönükse cihazın açık olup olmadığının bilinmesi gerektiğidir. Bu LED de son derece basit şekilde bağlanabilmektedir. LED, Start X3-1’den Zener X2-1’e kadar PCB dışındaki noktalar arasından 470 ohm direnç ile seri olarak bağlanır. Direnç, bir adet push button ile küçük kart üzerine monte edilir.

Kaynak: instructables.com