Medidor de ESR casero:todo lo que debe saber sobre un medidor de ESR casero

Acerca del medidor ESR de bricolaje, cada oficio tiene su conjunto único de herramientas. En el caso de la electrónica, al menos deberías tener un multímetro, un destornillador, un cortador, un soldador y cables.

La mejor parte es que puedes encontrar estas herramientas en cualquier tienda de electrónica y por un precio asequible. Sin embargo, hay otras herramientas importantes pero costosas que necesitará a medida que avanza por el camino de las elecciones.

Y entre estas herramientas se encuentra el medidor de ESR.

Por lo tanto, en este artículo, le mostraremos cómo construir su medidor de ESR con una tira/placa Vero lista para usar con el mismo resultado que los medidores de ESR en el mercado.

¿Listo? ¡Aprendamos!

Tablero de tiras

¿Qué es la VSG?

Los condensadores no son inmunes a la degradación. Cuando ve algunos efectos indeseables, es debido a la resistencia en serie equivalente (ESR). ¿Por qué? Los capacitores tienen una resistencia interna limitada debido a los materiales que usan los fabricantes para construirlos.

Además, varios tipos de capacitores vienen con diferentes rangos de ESR. Por lo tanto, es fundamental medir la resistencia en serie equivalente de sus capacitores.

¿Qué es un medidor de ESR?

Cuando se trata de medir capacitores, los medidores de capacitancia (digitales o analógicos) pueden confundirlo. Con esta herramienta, puede pensar que un capacitor defectuoso es bueno. Además, si no prueba la ESR en un capacitor, perderá un capacitor defectuoso y no podrá realizar ninguna reparación. Entonces, lo que necesitará es un medidor de ESR.

Un medidor de ESR es una herramienta de medición de dos terminales con el propósito principal de medir la ESR de los capacitores. Por lo general, los capacitores defectuosos tienen lecturas de ESR altas que no se pueden medir con un medidor o multímetro de capacitancia digital normal.

Eso no es todo.

Puede usar un medidor de ESR sin quitar los capacitores de su circuito.

Aquí está la mejor parte.

Puede usar un ESR para otros experimentos, como comprobar resistencias de ohmios bajos, como 0,33 ohmios y 0,22 ohmios, localizar cortocircuitos en placas de circuitos impresos, amplificadores de altavoces y comprobar el estado de las baterías normales y recargables.

¿Cómo funciona el medidor de ESR?

Varios factores contribuyen a la pérdida de potencia en los condensadores. Puede resumir estos factores como ESR. Para comprender completamente cómo funciona un medidor de ESR, echemos un vistazo a los componentes:

Oscilador

El oscilador es responsable de suministrar la señal de CA requerida para impulsar la corriente a través del capacitor que está probando. Un buen ejemplo de un circuito oscilador se ejecuta a aproximadamente 100 kHz.

Además, 100 kHz es el estándar de la industria para realizar mediciones de ESR. Una sección de este circuito actúa como un oscilador de cambio de fase. Es fácil de implementar y muestra una excelente aproximación de una onda sinusoidal.

La otra sección funciona como un amplificador y un búfer. Debido a que el oscilador de cambio de fase tiene una alta impedancia de salida, esta sección evita que el circuito del oscilador se sobrecargue. Además, puede ajustar el nivel de la señal de 100 kHz con el potenciómetro de control de ganancia.

El detector de ESR

El detector de ESR es donde ocurre la mayor parte de la acción. La primera sección es un convertidor de voltaje a corriente que convierte la señal de 100 kHz del oscilador en una corriente de pico a pico de alrededor de 7 Ma.

Entonces, puede conectar el CUT (capacitor bajo prueba) dentro del circuito de retroalimentación de esta etapa. Además, puede hacer esto con dos postes de enlace del panel frontal para que el CUT reciba la misma corriente.

La sección de conversión de energía

En esta sección, un enfoque de suministro único requiere que proporcione una referencia de tierra virtual en todo el medidor de ESR. Entonces, en esta etapa, un regulador de voltaje convencional de tres terminales (en la entrada) alimenta un bus de +5v.

Por otro lado, el bus de -5v obtiene su suministro de un componente elegante que distribuye un voltaje de CC igual a la magnitud (pero con una polaridad invertida) a la entrada.

Cómo funciona

Diagrama del circuito ESR

Primero, el TR1 en el diagrama anterior y el transistor NPN fijado crean una retroalimentación simple que activa un oscilador de bloqueo. El oscilador de bloqueo comienza a oscilar a alta frecuencia.

Además, las oscilaciones crean una magnitud constante del voltaje sobre las 5 vueltas del transformador secundario. Además, el oscilador aplica la alta frecuencia inducida a través de la CTU.

Además, puede ver un amplificador operacional unido a la alimentación de alta frecuencia y bajo voltaje. Además, funciona allí como un amplificador de voltaje.

Si el ESR está ausente o tiene un condensador en funcionamiento, el medidor sugerirá una desviación completa. Por lo tanto, muestra una pequeña ESR sobre el capacitor, que a su vez se reduce a cero para varios capacitores, con diferentes niveles de ESR.

Ahora, una ESR más baja podría causar que se acumule una corriente moderadamente más alta sobre la entrada de detección de inversión del amplificador operacional. Además, se muestra correspondientemente en el medidor junto con un alto grado de desviación y viceversa.

Además, el transistor BC547 superior funciona como una etapa habitual de colector y regulador de voltaje. Por esta razón, el transistor puede manejar la etapa del oscilador con un mínimo de 1,5 voltios. Además, otros dispositivos electrónicos alrededor del CUT permanecerán sin estrés por la frecuencia de prueba del medidor ESR.

Además, es fácil calibrar el medidor. Además, si mantiene los cables de prueba bajos, el preajuste de 100k cerca del medidor de uA se ajusta hasta que logra una desviación saludable en el dial del medidor.

Luego, puede verificar varios condensadores con valores elevados de ESR en el medidor y grados de desviación aproximadamente más pequeños.

Finalmente, el transformador se encuentra sobre un anillo de ferrita. Además, utiliza un imán delgado con varias vueltas en el diagrama.

Cómo construir su medidor ESR

Diagrama del circuito ESR

En esta sección, el circuito anterior es lo que aprenderemos a hacer. El circuito obtiene su energía de una sola batería de 9V. Puede usar un LDO de bajo costo como reemplazo para que pueda obtener la máxima duración de la batería a medida que el voltaje cae con el tiempo.

Además, el LM2936 no es tan costoso y realizará operaciones incluso cuando baje a 5.5V. Además, agregamos un indicador LED de encendido/apagado después del interruptor, aunque no lo mostramos en el diagrama anterior.

Componentes del circuito

• C1-100uf
• C2-470PF
• C3 – 10uf
• C4:0,1 uf
• C5-100nf
• C8-100nf
• R1 – 1K
• R2 – 10K
• R3-150
• R4-12
• R5-12
• R6 – 27K
• R7 – 100K
• R8 – 2.2K
• R9-100
• R10:bote de 10K
• ICI-555
• TR1-3904
• T1 – Transformador 2.1
• D1 – IN4007
• D2-IN4007
• D3 – IN4148
• D4 – IN4148

Funcionamiento del circuito

Veamos algunas ilustraciones para comprender mejor cómo funciona este circuito. Por lo tanto, lo ilustraremos con las formas de onda en los puntos 1, 2 y 3 con un cable acortado de ESR (0) y con un alto ESR (5,6) ohmios. Aquí, las formas de onda corresponden a los canales relacionados y al disparo del osciloscopio.

Además, la señal en la salida del divisor de condensador/resistencia es de aproximadamente 232 mV de pico a pico. Además, el transistor multiplica el valor de salida por un factor de más de 10. Además, el canal 3 contiene la señal filtrada y rectificada (alrededor de 1,35 V).

Formas de onda con ESR (0)

Entonces, así es como se ve el medidor completamente vacío después de ajustar el potenciómetro de 10k.

Agotamiento total de ESR (0)

Por otro lado, cuando un capacitor tiene una ESR alta (5,6 ohmios), puede insertarlo a través de los cables de prueba. Entonces, el voltaje de salida del punto 2 se reduce, y también el nivel de CC resultante en el punto 3.

Formas de onda con ESR (5,6 ohmios)

Así es como se ve el medidor con el agotamiento de ESR =5,6 ohmios.

Medidor para el agotamiento de ESR (5.6 Ohm)

Construyendo el Circuito

Este circuito es tan fácil que puede usar una placa perforada para ensamblarlo. Aunque no será fácil encontrar un transformador de señal adecuado para los enlaces de transmisión T1/E1, es posible que tenga uno en su contenedor de piezas.

Una gran alternativa y solución a este problema son los transformadores de fuentes de alimentación conmutadas (suministros PC ATX). Otra alternativa es una mayor relación de giro. Pero, hay una trampa. Tendría que ajustar la resistencia en serie de 150 ohmios a un valor más alto.

Así es como se ve el circuito completamente ensamblado:

Asamblea de circuito

Una vez que hayas ensamblado el circuito, puedes hacer el montaje final dentro de una caja metálica. Además, puede usar un conector de audio y un cable de audio blindado para conectar sus sondas de prueba. Además, debe conectar la tierra (blindaje) a la caja metálica.

Montaje del circuito final

Limitaciones de casi todos los medidores de ESR

Estas son algunas limitaciones de cualquier medidor de ESR:

1. Si tiene algún capacitor con un cortocircuito interno, las lecturas del medidor de ESR lo llevarán a pensar erróneamente que tiene un valor bajo de ESR.

2. El medidor no es la mejor opción para probar capacitores con menos de 30 microfaradios. Si el condensador bajo prueba es demasiado bajo, la frecuencia de la reactancia de medición se vuelve muy significativa. Entonces, esto resulta en una ESR excesiva.

3. Puede haber errores debido a los cables de prueba largos del CUT. ¿Cómo? Porque el ESR es un ohmímetro de rango bajo.

Redondeando hacia arriba

Construir un ESR es un proyecto fácil y divertido. La mejor parte es que puede lograr esto con piezas que se encuentran comúnmente en un laboratorio electrónico. El medidor ESR es el recurso ideal para cualquier técnico de reparación de productos electrónicos, aficionado, diseñador e ingeniero.

ESR es un atributo importante de los condensadores mayores de 1 microfaradio. Además, necesitará el probador de ESR si desea realizar mediciones que son imposibles con el medidor de capacitancia digital estándar.

Bueno, eso resume todo lo que necesita saber sobre los medidores de ESR y cómo construirlos. Si tiene preguntas o sugerencias, no dude en comunicarse con nosotros. Estaremos encantados de ayudar.